嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating System，簡稱EOS)是專用于嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。按照實時性，分為實時操作系統(tǒng)(Real-Time Operating System，簡稱RTOS)和非實時操作系統(tǒng)。μC／OS-Ⅱ和μClinux是這兩種操作系統(tǒng)的代表。Altera公司的NiosⅡ是目前應(yīng)用最廣泛的軟核處理器(soft core processor)。μC／OS-Ⅱ已經(jīng)被Altera公司移植到NiosⅡ處理器上并集成到NiosⅡ集成開發(fā)環(huán)境NiosⅡIDE中，μClinux也由第三方的Microtronix公司移植到NiosⅡ處理器上，但僅用于商業(yè)用途，不支持軟件定制，而且不能支持NiosⅡIDE 5.0后續(xù)版本。 本文研究了上述兩種嵌入式操作系統(tǒng)在軟核處理器NiosⅡ上的移植問題，提出了使用μClinux原發(fā)布包移植μClinux到NiosⅡ處理器的方法。該方法使用μClinux原發(fā)布包取代了商用的MicrotronixμClinux發(fā)布包，在兩種主要的NiosⅡ開發(fā)板上分別成功移植了μClinux的兩個最新版本，使得在NiosⅡ平臺開發(fā)基于μClinux的應(yīng)用程序擺脫了NiosⅡIDE版本的限制，而且可以使用各種穩(wěn)定版本的開源μClinux，為在NiosⅡ平臺上開發(fā)復(fù)雜的非實時性應(yīng)用提供了軟件平臺。 本文對移植到NiosⅡ開發(fā)板上的μClinux進行了多進程測試。測試使用操作系統(tǒng)原理中經(jīng)典的生產(chǎn)者／消費者模式，利用信號量實現(xiàn)了嵌入式平臺上的進程同步。 本文還在μC／OS-Ⅱ上通過為SD卡集成μC／FS文件系統(tǒng)，完成了NiosⅡ平臺上SD卡的軟件開發(fā)；利用μClinux提供的DM9000A網(wǎng)卡驅(qū)動，實現(xiàn)了一個簡單的嵌入式Web Server，還使用USB攝像頭完成了對μClinux的USB驅(qū)動的測試。通過實驗證明在移植嵌入式操作系統(tǒng)后的NiosⅡ處理器平臺進行軟件開發(fā)有驅(qū)動接口豐富、支持軟件定制和裁剪、代碼公開的優(yōu)勢。
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TP316;TP332
【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
序
1 引言
    1.1 研究背景與目的
    1.2 論文創(chuàng)新與應(yīng)用價值
    1.3 本論文工作與組織結(jié)構(gòu)
2 嵌入式操作系統(tǒng)的特色和發(fā)展趨勢
    2.1 嵌入式操作系統(tǒng)概述
    2.2 嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀
        2.2.1 實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ
        2.2.2 非實時操作系統(tǒng)μClinux
        2.2.3 μC/OS-Ⅱ和μClinux的比較
    2.3 本章小結(jié)
3 嵌入式操作系統(tǒng)在軟核處理器上的移植
    3.1 嵌入式操作系統(tǒng)移植的關(guān)鍵問題
        3.1.1 處理器類型
        3.1.2 內(nèi)核引導(dǎo)
        3.1.3 文件系統(tǒng)選擇
        3.1.4 虛擬內(nèi)存
    3.2 μC/OS-Ⅱ在Nios Ⅱ處理器上的移植
        3.2.1 μC/OS-Ⅱ目標處理器要求
        3.2.2 μC/OS-Ⅱ源代碼修改
    3.3 μClinux在Nios Ⅱ處理器上的移植
        3.3.1 使用μClinux的第三方發(fā)布包Microtronix μClinux
        3.3.2 使用μClinux的原發(fā)布包μClinux-dist
        3.3.3 兩種移植方法比較
    3.4 本章小結(jié)
4 嵌入式操作系統(tǒng)在Nios Ⅱ處理器上的移植實例
    4.1 移植環(huán)境和資源
        4.1.1 Nios Ⅱ開發(fā)板
        4.1.2 μClinux版本
        4.1.3 Windows平臺軟硬件集成開發(fā)環(huán)境
        4.1.4 Linux平臺編譯環(huán)境
    4.2 μClinux移植過程分析
        4.2.1 生成硬件設(shè)備描述文件
        4.2.2 建立交叉編譯環(huán)境
        4.2.3 創(chuàng)建和裝載μClinux內(nèi)核映像以及根文件系統(tǒng)
        4.2.4 編譯和添加μClinux用戶應(yīng)用程序
        4.2.5 編譯μClinux內(nèi)核和文件系統(tǒng)的其它方法
    4.3 本章小結(jié)
5 基于Nios Ⅱ處理器的嵌入式操作系統(tǒng)測試與應(yīng)用
    5.1 μC/OS-Ⅱ的應(yīng)用
        5.1.1 基于μC/OS-Ⅱ的SD卡使用
    5.2 μClinux的測試
        5.2.1 μClinux測試環(huán)境
        5.2.2 μClinux測試方法
        5.2.3 μClinux過程和結(jié)果分析
    5.3 μClinux的應(yīng)用
        5.3.1 μClinux驅(qū)動以太網(wǎng)卡
        5.3.2 μClinux驅(qū)動USB攝像頭
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 童霏;基于ARM的便攜式動中通天線控制系統(tǒng)設(shè)計[D];南京理工大學;2012年

本文編號：2869148