探析一种可配置的嵌入式内核设计与实现

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1、南开大学硕士学位论文一种可配置的嵌入式内核设计与实现姓名：陈正申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：张红光20070501摘要嵌入式系统被广泛应用于工业控制、智能设备和移动通讯等领域，随着应用的不断扩展和功能需求的增加，其复杂性也越来越高。底层硬件平台限制的多种多样，应用业务需求的广泛不一，有的偏重于实时性，有的偏重于逻辑功能，要求系统具有较强的可配置能力和灵活的适应能力。针对嵌入式系统的这些特点，本文基于哈佛结构的16位微控制器硬件平台，提出并实现了一个简单的可配置嵌入式系统内核。该系统具有时间复杂度为o(1)的调度器，支持多达256个优先级；支持无限数量任务，可动态生成

2、任务：支持动态内存分配管理和模块加载，可自动检测模块依赖性，对用户应用提供模块化支持；支持内存文件系统，为用户编程提供简单易用的统一接口。本文描述的系统设计简单，整体可预测、可配置和可移植，在一定程度上降低了嵌入式系统应用开发的难度，具有～定的研究、实用价值。关键字：嵌入式内核，o(1)调度，动态内存分配，动态任务生成，动态模块加载，内存文件系统一一一垒!璺竺AbstractThesesdaysembeddedsystemhasbeenoneofthemostimportantresearchingareasofcomputingtechnology．Itisusedwidelyin

3、industrycontrolling，intelligentdevicesandmobilecommunication，etc．Itsapplicationareaisextendedeveryday,moreandmorefunctionsareneed，andmuchmorecomplexthaneveLItisused011allkindsofhardwareplatforms，whichdemandingverydifferentfeatures．Somewantrealtimesupporting,whileothersfocusonsystemfuncdons．So，t

4、hesystemmusthavetheabilitytocustomizeandtheflexibilitytoadapt．ThispaperdescdbesandimplementsaliUlekernel，whichisbasedOnamicrocontrollingunitofHarvardarchitecture．Ithasan0(1)scheduler,whichmeansthatyoucalldotaskswitchingquicklyinconstanttime．256priorities，interruptnesting．unlimitednumbertasks,dy

5、namicallymemoryallocatinganddynamicallytaskcreatingandmodulesupporting,andalsoalittlememoryfilesystem，itprovidesthemostusedfeaturesinembeddedsystemapplication．Thekernelispredictable，configurableandportable．KeyWords：embeddedkernel，o(1)scheduler,dynamicallymemoryallocating,dynamicallytaskcreating

6、，loadablemodule¨南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：1哿、豇]府07年F月☆Et经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名

7、：学位论文作者签名：解密时问：年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下内部5年(最长5年，可少于5年)秘密★10年(最长10年，可少于10年)机密★20年(最长20年，可少于20年)南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中