嵌入式操作系统shell定制开发

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1、嵌入式操作系统SHELL定制幵发陈天毅周平李政张新民中国空气动力研宄与发展中心四所摘要：介绍了微软嵌入式WindowsXP操作系统的SHELL定制开发方法以及开发中主要考虑的技术问题，并介绍了SHELL实现的主要功能。针对车载嵌入式系统开发的XPe通过对XP的裁减，去掉丫不需要的组件和服务，减小丫最终操作系统的体积，使系统的实时性得到极大的增强;通过自主开发定制的SHELL,增强了系统的安全性，改善系统的可操作性，在实际的系统调试及试验操作中取得了良好的效果，证明SHELL的定制开发是成功的，所采用的技术适合嵌入式系统远程操作控制使用。关键词：嵌入式操作系统;SHELL;定制;开发;

2、作者简介：陈天毅（1966-）,男，重庆市幵县人。硕士学位。现为四川绵阳中国空气动力研究与发展中心四所高级工程师，从事控制系统设计与研究。作者简介：周平（1963-），男，四川省三台县人。博士学历。现为四川绵阳中国空气动力研宂与发展中心四所研宂员，从事控制系统设计与研宂。作者简介：李政（1966-）,男，湖北右松滋市人。硕士学位。现为四川绵阳中国空气动力研究与发展中心四所高级工程师，从事控制系统设计与研究。作者简介：张新民（1972-）,男，新疆维吾尔自治区乌兽木齐市人。硕士学位。现为四川绵阳中国空气动力研究与发展中心四所工程师，从事计算机控制。某车载移动式设备，为完成特定的功能，其

3、控制系统需要完成比较复杂的时序控制、压力闭环调节、安全连锁以及试验数据实时采集等功能，涉及比较复杂的控制算法及大量的数据采集与远程传输，对系统的可靠性要求较高。系统方案设计时，通过分析比较，我们选择了德国控创的cPCI系统构成测控系统核心控制器硬件平台，选用微软的WindowsXPEmbedded为控制系统软件的操作系统平台,为适应车载抗振的需求，用CF卡作为操作系统与应用软件的存贮器，自主开发相关的应用软件。控制系统正常工作时为无人操作，也无人机接口，所有的操作都通过网络远程进行，为保证各分系统互操作的可靠性，系统中设计了CAN总线网和以太网，CAN主要用于接收系统控制命令与反馈命

4、令操作的结果，以太网主要用于实时数据的传输。系统结构见图1。由于该系统是一套车载试验设备，控制系统装在车上，在空间狭小的控制车上连接显示器和鼠标键盘技术人员修改系统控制程序和配置参数，非常困难和麻烦。因此，控制系统具有一套远程传输服务管理系统，使最终用户在上位计算机上可以通过以太网远程启停控制软件、远程重启核心控制器、远程传输修改好的控制程序以及修改的系统各种属性参数文件非常重要。WindowsXPEmbedded是微软针对X86体系定制的一款组件化的嵌入式操作系统。目前在工业自动化控制和嵌入式设备屮使用相当广泛。与普通桌面XP版本的最大区别是可以定制，针对不同的应用场景选取不同的组

5、件组成不同的XPe目标平台，从而能够极大地减少对存储空间的占用率，提高系统性能;直接开关系统电源就可以使用，没有繁琐的开关机过程，方便作为设备使用。XPe的组件包括驱动程序、服务和应用程序等，为XP开发的应用程序可以运行在XPe平台上。除了Win32AH外，XPe还支持.NETFramework。本项目采用的版本是WindowsXI)EmbeddedSP2FeaturePack2007,具有EWF、FBWF等功能,非常适合嵌入式设备所用CF卡的特殊要求。Windows操作系统一般都需要Explorershell、Commandshell或TaskManagershell等三种程序中的

6、一个作为系统的外壳，其提供的功能供用户与操作系统交互，XPe也不例外。对于本系统，由于无人机界面，因此，我们将自主幵发的远程传输服务管理系统作为WindowsXPEmbedded操作系统的外壳，简化丫系统操作流程，增强了系统的可靠性，降低了系统对操作人员技术水平的要求，为达到最终系统要求的良好可操作性及可靠性起到了很好的作用。1SHELL定制XPe的开发环境主要包括TargetDesigner,即目标设计器，用于选择加入到目标平台中的组件，进行依赖检查，然后编译成目标平台;TargetAnalyzer,即目标分析器，用于分析目标设备，获取目标设备的信息;ComponentDesign

7、er,即组件设计器，用于设计自定义组件，可以将应用程序、驱动程序等设计成XPe可以使用的组件;ComponentDatabaseManager,即组件数据库管理器，用于管理组件对象库中的组件。要构造一个完整的XF^E系统，首先需要在TargetDesigner中创建一个配置(Configuration),然后在该配置中添加所有的硬件支持组件、系统内核组件和软件功能组件。添加完成后使用TargetDesigner自动检测组件的关联关系，并自动把缺少的组件添加