嵌入式操作系统内核程序的设计与实现23481

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1、万方数据·162·价值工程嵌入式操作系统内核程序的设计与实现DesignandImplementationofKernelProgramonEmbeddedOperatingSystem袁辉YuanHui(陕西工业职业技术学院，成阳712000)(ShaanxiPolytechnicInstitute，Xianyang712000，China)摘要：本文设计了一个微内核结构的嵌入式操作系统，整个系统内核由任务管理、任务通信．时钟管理、中断管理，内存管理等模块组成，并给出了系统各模块的详细设计。Abstract：Thepaperdesignedami

2、crokerneloperatingsystem．Thesystemkernelconsistsoftaskmanagementmodule，taskcommunicationmodule，clockmanagementmodule．interruptmanagementmoduleandmemorymanagementmodule．Thedetaileddesignofeachmodulewasshowed．关键词：嵌入式操作系统；微内核；任务Keywords：embeddedoperatingsystem；microkernel；task中图分

3、类号：TP316文献标识码：A文章编号：1006—43ll(2011)17-0162—021嵌入式系统的内核简介操作系统内核是操作系统最核心最基础的部分，其结构往往对操作系统的外部特性以及应用领域有着一定程度的影响。操作系统按内核的结构来分大致可以把内核分为单内核、微内核两种。微内核是内核的精简版本，只是提供操作系统的核心功能，如任务调度、时钟管理、中断管理等，把其它功能以系统服务器的方式提供给用户，用户可以根据需要对其进行裁减。采用微内核结构的操作系统占用的内存小，可移植性医强，从而有效提高了系统I曼的灵活性、可扩展性、可维l主护性与可靠性。本系

4、统是lI；基于微内核的操作系统内』坑核设计。f：2内核整体结构I二本系统采用模块化结l袅构，最多可支持64个优先l辇级队列256个任务，同一l袭优先级队列上可以有多个匕任务，整个系统中总是就L；刮堡墨里堕F爿甚阿丽丽再习7吕=r丽鬲峭爿

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6、厂丽福矿]{；高[亟j亘]甚任务-_j霸_匿器任务1任务2任务“：；EallY．件．悍存，4旺夏上下Z：甲断向量表，与硬件堆栈，寄存器有芳的操作图I系统内核结构作者简介：袁辉(1977一)，男，陕西成阳人，硕士，讲师，主要研究方向为计算机应用技术。绪的优先级最高的那个队列的任务优先得到执行。整个系统内核分为任务调

7、度、任务通信、中断管理、临界资源管理、时钟管理、内存管理等几个模块，系统内核的整体结构如图1。3嵌入式微处理器内核程序的设计3．1上下文切换在单CPU的机器上运行指令，只能运行单一的指令序列，所以在不加任何外在机制的情况下是不可能运行多个没有关联的任务的。为了实现多任务而实现的这个处理机制，就是上下文切换。上下文切换的核心思想是：保存当前运行任务的各种信息，接着恢复另一个任务的各种信息。整个过程可以如下的图2来描述。3．2任务调度本系统结合了基于优先级抢占式调度和基于时间片图2上下文切换过程表3三种最不利工况计算结果进行汇总表结构变形钢板桩弯矩支撑

8、的最大轴压力支撑的最大轴拉力钢围檩最大应力工况6工况5工况4工况5钢支撑的安全系数器=1．99从计算云图可以看到，钢围檩只是在与支撑的节点处应力才出现局部增大的现象，其他部位钢围檩的应力大小基本在40MPa一100MPa之间，由于节点都有加强措施，故允许应力可以增大为1．2倍，则218MPa<1．2x188．5=226MPa。因此，钢围檩的应力满足要求。钢板桩变形符合要求。设计方案与实测结果的对比表明，钢板桩墙的刚度随钢板桩变形而变化，当刚板桩的变形较小时，其刚度也较小，抗弯能力较差，当变形增加时，网0度和抗弯能力随之增加㈩。通过对钢板桩围堰施工过

9、程的监控监测，钢板桩围堰的各种受力工况良好，钢板桩变形及内支撑轴力均符合设计要求，而且具有较大的安全储备，围堰结构始终处于安全状态㈣。6结束语三维结构软件对钢板桩支护进行模拟分析，通过数值模拟与施工过程中的位移监控，较好地预测了支护系统的动态变化趋势，达到了及时反馈进而完善支护体系的目的。通过围堰结构的设计分析可知，采用密扣式拉森钢板桩FSPIV型及内支撑的平面形式、层数，既可以满足钢板桩的内力、变形及内支撑的内力、稳定性要求，又可以通过采用角撑减少对撑数量的方式提供较大的施工工作面，方便施工，大大减少内支撑的工程量，在缩短工期的同时降低工程造价。

10、参考文献：【l】卓全．钢板桩支护设计与施工中应注意的若干问题⋯．建筑科学，2002，18(4)：42—44．【2】谢子山．