an Embedded Real-Time Operating System Kernel for

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1、國立交通大學資訊科學系碩士論文Seed:一個適合網路設備之嵌入式即時作業系統核心Seed:anEmbeddedReal-timeOperatingSystemKernelforNetworkAppliances研究生：王俊喬指導教授：張瑞川教授中華民國九十三年六月Seed:一個適合網路設備之嵌入式即時作業系統核心研究生：王俊喬指導教授：張瑞川教授國立交通大學資訊科學所論文摘要嵌入式系統在現代日常生活中到處可見，並且扮演了一個相當重要的角色。嵌入式系統的特點在於它是一個應用程式特定的系統，而且通常硬體資源較為不足。除此之外，有愈來愈多的

2、嵌入式應用程式要求能夠即時地完成自己的工作，並且希望能有與其他系統利用網際網路溝通的能力。為了能夠滿足以上的系統需求，我們發展了一個支援網際網路的即時嵌入式作業系統，名叫Seed。Seed是一個小尺寸、富有彈性、高效能、具可攜性的嵌入式作業系統核心。此外，Seed核心為了支援即時系統，所提供的服務都是可預測或者固定時間的行為模式。最後，為了能讓系統更進一步能夠有網際網路溝通的能力，我們也移植了一個名叫lwIP的小型TCP/IP網路溝通協定模組在Seed作業系統上。Seed作業系統核心目前支援先佔式多工、執行緒彼此間溝通和同步的機制、以

3、及記憶體、定時器、中斷的管理。核心影像檔若包含lwIP大小為75Kbytes，若是不包含lwIP大小是21Kbytes。核心的尺寸相當地小因而適合嵌入式系統。然後我們把Seed的效能測量出來，結果顯示出我們的系統相當適合小型的即時嵌入式網路設備。iSeed:anEmbeddedReal-TimeOperatingSystemKernelforNetworkAppliancesStudent：Chun-ChiaoWangAdvisor：Prof.Ruei-ChuanChangInstituteofComputerandInformati

4、onScienceNationalChiao-TungUniversityAbstractEmbeddedsystemsareubiquitousandplayasignificantroleinmoderndailylife.Thecharacteristicsofembeddedsystemsareapplication-specificandscarcehardwareresources.Besides,moreandmoreapplicationsinembeddedsystemcarenotonlyreal-timetoco

5、mpletetheirworks,butalsowanttoownInternet-accesscapabilitywhichallowsthedevicestocommunicatewithothersystems.Toachievetheserequirements,wedevelopedanInternet-supportedembeddedreal-timeoperatingsystemcalledSeed.TheSeedkernelissmall,flexible,highperformance,andportablefor

6、embeddedsystem.BesidesSeedhavedeterministicorconstanttimingbehaviortosupportreal-timesystem.Finally,toenabletheInternet-accesscapability,weportedasmallTCP/IPstack,lwIP,toSeed.Seedkernelcurrentlyprovidespreemptivemultitasking,tasksynchronization/communication,andmanageme

7、ntofmemory,timersandinterrupts.Thesizeofthekernelimageisabout75KbyteswithlwIP,or21KbyteswithoutlwIP.Itisquitesmallandsuitabletoembeddedsystem.TheperformanceresultsshowthatSeedisquitesuitableforasmallreal-timeembeddednetworkappliance.iiAcknowledgementsForaccomplishingthi

8、sthesis,IwouldliketothankmyrespectedadvisorProf.Ruei-ChuanChangforinstructingmeinresearch.Additionally,Ideeply