嵌入式操作系統(tǒng)（EOS）的研究、實現(xiàn)及其應(yīng)用.pdf

1、文章共分為三部分,第一部分主要是從理論上研究EOS的體系結(jié)構(gòu),第二部分研究EOS的實現(xiàn)方法,第三部分是基于EOS的應(yīng)用開發(fā).首先,研究了EOS的體系結(jié)構(gòu),并采用層次分析方法按從下到上,把嵌入式操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分成硬件抽象層、核心層及向上提供的用戶接口和應(yīng)用接口三個層次.硬件抽象層主要用來屏蔽低層具體細(xì)節(jié),方便開發(fā)者移植,提供一定的透明性,起到"包裝"硬件的作用.核心層是EOS的關(guān)鍵層,一般提供任務(wù)管理、中斷管理、時間管理等必要的系統(tǒng)服

2、務(wù),嵌入式操作系統(tǒng)的實時性、可移植性和可裁剪性主要體現(xiàn)在這一層,這一部分代碼一般應(yīng)與處理器無關(guān).用戶接口和應(yīng)用接口關(guān)系到平臺的易用性和開發(fā)效率,其作用主要是方便開發(fā)者在開發(fā)應(yīng)用程序時進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用.文章的這一部分里還對基于前后臺和基于EOS之上的嵌入式多任務(wù)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究.其次,該論文對當(dāng)今比較典型的EOS的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析比較,這些典型的EOS主要有QNX Neutrino 6.2,VxWorks AE 1.1,WINDOWS

3、 CE.NET和RedHat Embedded Linux Developer's Suite v1.1(ELDS)和中國自主開發(fā)研制的"和欣"嵌入式操作系統(tǒng).主要分析它們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),任務(wù)處理方法,存儲管理方法,中斷處理方法,Internet支持,開發(fā)技術(shù),內(nèi)核構(gòu)建及其配置,文檔資料支持等八個方面,從這五個操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能來看,各有所長,側(cè)重點不盡相同.值得一提的是,微軟的Windows CE充分利用它在通用操作系統(tǒng)方面的優(yōu)勢,它的

4、GUI、易用性和易開發(fā)性獨樹一幟.中國自主開發(fā)研制的"和欣"嵌入式操作系統(tǒng)以高起點,多平臺等特點可望在EOS領(lǐng)域后來居上.同時根據(jù)這些國際主流的EOS的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)思路,總結(jié)出了如何構(gòu)建嵌入式操作系統(tǒng)的一般方法.根據(jù)這些EOS的實現(xiàn)方法,闡述了在Atmel89C51硬件平臺上實現(xiàn)自行開發(fā)的EOS內(nèi)核MicroEOS的原理和方法,主要介紹了任務(wù)棧和工作棧的設(shè)計、任務(wù)調(diào)度過程和中斷處理.通過對MicroEOS的實現(xiàn),可以很好地了解EOS內(nèi)部的

5、工作原理和細(xì)節(jié),尤其是對多任務(wù)如何實現(xiàn)恰到好處的切換、并發(fā)性以及提高實時性辦法等也有了比較全面的掌握.根據(jù)EOS的發(fā)展趨勢和掌握其核心技術(shù)這一角度出發(fā),自己編寫擁有版權(quán)的嵌入式操作系統(tǒng)是一件非常有意義的事.最后,在Atme189C52硬件平臺上,基于開源嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ內(nèi)核開發(fā)了一個應(yīng)用系統(tǒng),完成了從硬件平臺設(shè)計,開發(fā)平臺構(gòu)建和應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn).從整個應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程來看,基于EOS平臺上開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng),開發(fā)的大部分任務(wù)是針對具