文档介绍：後旦大学硕士学位论文教ㄇ度胧绞凳辈僮飨低矼的设计与实现信息科学与工程学院业:计算机应用名:吴立明指导教师:钟亦平教授完成日期:年院系:专姓学校代码学号;
摘要在世纪,随着电子制造工艺和大规模集成电路技术的迅速发展,嵌入式微控制器逐渐走向成熟。其不断增长的计算能力和可嵌入的特点极大地拓宽了嵌入式微控制器的应用领域,广泛应用于工业控制、仪器仪表、信息家电、移动终端和无线通信领域。嵌入式微控制器计算能力的增长和对于互连能力的更高要求迫切需要有一个系统软件来管理嵌入式系统的计算能力、系统资源和外设,这个系统软件就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统是当前嵌入式领域研究的热点之一,相关的研究包括嵌入式操作系统的实时性、通用性、扩展性和安全性。在这些研究成果的基础上,嵌入式领域产生了相当多的嵌入式操作系统,例如商业化的涂7旁创氲膗取U庑┎僮飨低澄了传统操作系统和嵌入式操作系统的理论研究成果,形成了各自的特色,发展了各自的专业应用领域。但彼此之间的不兼容以及专用的应用领域极大地限制了嵌入式系统用户和制造商对嵌入式操作系统的选择。基于这一考虑,结合瓽项目,我们开发了教ㄍㄓ玫嵌入式操作系统。本文围绕着的开发过程和实现技术展开讨论,详述了具有创新意义的三个议题:教ㄏ低潮;せ坪拖低车用模型的实现、可延时的中断服务程序和硬件抽象层的优化设计。本文首先提出了的系统架构,然后阐述了的具体实现细节,主要包括主要功能模块的核心数据结构和关键机制的算法实现。作为论文实验的一部分,论文介绍了的开发环境和实验环境,对性能与其他相关系统做了对比分析,给出了对比性的图形分析结果,显示出操作系统在性能上的优势。论文的开发工作主要完成了的第一个版本,下一步的工作将开发遵循曜嫉挠没С绦蛏杓平涌贏和募低车囊浦玻一工作在论文结论中给出了展望。关键词:凳辈僮飨低城度胧讲僮飨低晨裳邮敝卸戏癯绦教ㄇ度胧讲僮飨低矼纳杓朴胧迪
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,移动终端、无线通信和军事科技等领域。在市场的推动图度胧较低辰峁共愦随着大规模集成电路制造工艺和嵌入式微控制器技术的突飞猛进,以往以单片机为核心的工业控制领域进入了嵌入式系统时代,此外,嵌入式系统也被下,嵌入式系统相关领域的研究俨然已成为当前的研究热点。嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁减、适应应用系统,对功能、可靠性、成本、体积和功耗要求极为严格的计算机系统。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了嵌入式系统必然是一个技术密集、资金密集、高度分散,不断创新的知识集成系统。根据嵌入式系统的构建过程,嵌入式系统可分为五个层次:芯片层,嵌入式操作系统层,中间件层,愫陀τ萌砑悖浣峁雇既缦滤荆应用软件应用平台套件中间件嵌入式操作系统芯片如图所示,结构图的最底层是芯片层,也就是微控制器,这一层包含了嵌入式系统的“芯”,例如一些褂蠥处理器,处理器等。芯片之上是嵌入式操作系统层,嵌入式操作系统管理计算能力、系统资源和外设,向下隐藏不同芯片的细节,向上提供标准的用户程序设计接口。中间件是构建于嵌入式操作系统之上的应用程序,为上层的陀τ贸绦蛱峁┠持服务,例如虚拟机提供代码的执行服务。茿应用平台套件乃跣矗敲嫦蛴谔囟ㄓτ玫目7⒐ぞ撸是针对机顶盒应用软件开发的套件。最上层是应用程序,其开发可以完全基于嵌入式操作系统提供的接口,也可以利用中间件或者峁┑姆务和工具。由图可见,嵌入式操作系统在整个嵌入式系统的结构层次中处于最核心的地位,其控制着所有的硬件资源,管理着所有应用程序,良好的嵌入式教ㄇ度胧讲僮飨低矼纳杓朴胧迪
.,后续的改进和曜伎獾目7⒄诮械敝小1操作系统设计能够极大地提升嵌入式系统的应用价值,拓宽嵌入式系统的应用领域。目前,市场上已经有十分成熟的嵌入式操作系统,例如商业化的,,开放源代码的和/等等。但业界在构建嵌入式系统时对处于核心低位的嵌入式操作系统的选择并不多。商业化的功能强大,处理高效,但价格昂贵;/短小精悍,但扩展性差,功能较弱,无法支持关键性系统应用,而且提供的接口与整个开放源代码社区的风格不同,应用程序开发人员较难适应;是开放源代码社区的杰作,但是的协议约束使得的研究性大于实用性。基于这些考虑,笔者开发了平台通用的嵌入式操作系统。是笔者组织的一个实验性项耳的一部分,该项目的目的是为目前最通用的度胧酱砥台开发一个支撑性的实时操作系统,并在该实时操作系统之上实现具有商业应用价值的曜伎狻1收吒涸餗凳辈僮飨低车目7ⅲ文将结合操作系统,探讨一下如何在