基于嵌入式微内核上扩展层的设计与实现

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1、Y770103学校代码：1D2,46学号；022021126後旦大学硕士学位论文嵌入式微内核上扩展层的设计与实现院系：信息学院计算机科学与工程系专业：计算机系统结构姓名：李建宇指导教师：涂时亮教授完成日期：2005年4月27日摘要随着计算机、微电子技术在技术和工艺方面的飞速发展，嵌入式系统也得到了巨大的发展，并且正在工业、民用、军事、科研等各个方面得到越来越广泛的应用，并且逐渐影响着人们日常的生产和生活。针对如此广阔的应用，围绕嵌入式系统展开的研究和开发也逐渐成为计算机软硬件技术发展最活跃的方向

2、之一。随着嵌入式系统处理器主频不断增加、性能不断提高，越来越多的嵌入式系统需要使用到嵌入式操作系统。随之引来了嵌入式系统开发的一系列问题，操作系统移植便是其中之一。传统嵌入式系统应用程序的开发者往往采用直接访问嵌入式底层操作系统的方式，由于嵌入式领域软硬件的高度可配罱性，导致应用程序开发者经常需要面对不同的底层操作系统、移植困难、软硬件接口不能统一等问题发生。因此由于这些特点，对嵌入式系统应用程序更具高度可移植的要求，可是目前在这方面，还没有一套行之有效的通用方法，针对不同的硬件平台，应用程序的

3、移植往往需要从头开始，有大量重复性的工作要做，还要考虑大量底层硬件信息，移植速度慢周期长，有时稳定性不高，严重阻碍了一套新开发出来的嵌入式产品投放市场的及时性，致使产品不能抢得先机。因此，在本实验室同韩国LG公司合作的基础之上，我们提出了一套适合于嵌入式系统的上层软件接口模型，在采用最小的嵌入式微内核基础之上，设计了功能足够强大的扩展模块，并且将其结合在一起形成了一个扩展层，分析了当前嵌入式系统开发中所遇到的问题，并总结了现有硬件抽象层的特点和不足之后，提出了嵌入式系统EXL层的概念。在此种思想

4、的指导之下，实现了一套可以兼容于uoOS的嵌入式系统中间层。接着，作者以各个模块的具体设计方法来进一步强化了这种方法的可行性和用此方法构建起来的平台系统的稳定可靠性。文章最后总结和展望了嵌入式系统扩展层(出池)的应用和今后可以继续完善的方向。相信本文所提出的方法必能为嵌入式系统上开发高度可移植的应用程序提供一定的借鉴之处。关键词：嵌入式系统，嵌入式操作系统，微内核，调度管理，文件系统，绘图操作，Socket接口中图分类号：TP32ABSTI矾CTAsaresultofthecomputerand

5、themicro—electronics’rapiddevelopmentintechnicalandcraftaspect，theembeddedsystemalsoobtainedhugedevelopment．Fromitsapplicationintheindustry，civil，themilitary，thescientificresearchandetc．wemayfinditgraduallyaffectingpeople’Slife．Consideringsuchbroadap

6、plication，thestudyanddevelopmentintheembeddedsystemalsograduallybecomesoneofmostactivetendenciesconcerningcomputersoftwareandhardwaretechn0109icaldevelopment．Alongwiththeembeddedsystemprocessorfrequencyunceasinglytoincrease，theperformanceunceasinglyt

7、oenhance，itsapplicationmodealsotransformsfromtheinitialnon——operatingsystemandsingle。—tasksystemtothepresentthemulti—tasksoperatingsystem．Andthishasbroughtaseriesofproblemsintheembeddedsystemdevelopment，oneofwhichishowtoporttheS{UTIeappHcafionsontodi

8、fferentoperatingsystems．ThetraditionalportingwaysistheapplicationwriterreadspecificationsaboutdifferentembeddedOSandadapttheapplicationtonewplatform，whichcausesaseriesofproblems，suchastheoperatingsysteminstability，theportingdifficultyandwastingmuchti