论文研究-嵌入式操作系统移植技术研究.pdf

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嵌入式硬件的更新往往造成相应软件系统需要重新开发。为解决这一问题,可以将嵌入式软件系统建立在嵌入式操作系统之上,通过移植操作系统达到移植整个软件系统的目的。将基于EP7312处理器的Nucleus嵌入式操作系统移植到基于XScale处理器的硬件环境中的过程,可以作为嵌入式操作系统在不同处理器上移植的参考。
第2期 涂刚等∶嵌入式操作系统移植技术研究 其中(1)和(2)在移植 Nucleus的过程屮需要改动;而(3)制寄存崙 由于 Nucleus应用程序在SJP模式下运行,所以不需要处理相 改动主要集中在对时钟中断的处理上。时钟中断发生后 应的PU模式、状态坟栈变化。 的主要处理步骤如下: Xsde与EP7312的不同主要体现在CPU内部状态定义 Idr a2 =OST SSr REG 的不同,如CP的定义,另外, XScale CPU的工作模式较 mov a1 #Oxl 多。我们根据 Nucleus的调度模块适当柞了简化,仅使用SUP, ;清中断状态位,使吋钟产生下一次中断 Idr a2, =OST OSCR REg IRQ,FQ及各种异常状态,且让CPU始终工作在具有较高频 Idr al,[ a2] 率的Turb模式下。这里以屏蔽中断和切换CPU运行模式为 da1,al,招6864 例介绍移植工作。关PU中断定义如卜 ;根据OSCR值,计算得到下一次时钟中断的计数 MRS a2 CPSr ;读取当前程序状态窬存器CPSR Idr a2, =OST OSMRO rEg ORRa2,a;礼 OCK OUT 置屏蔽IRQ和F]Q中断位 ta1,[a2] MSR CPSR Cxsf, a 关中断 ;将计数写入OSMR,OSCR与OSMR值相同吋产生中断 这甲关中断是指关CPU的中断响应而非更收中断控制寄 BL TMT Timer Inter;操作系统吋钟处埋,与原有接口相同 存器的相应位。因为通过中断控制寄存器关中断后CPU还是 会响应中断,从而造成C叫U状态及栈的变化,所以在调度模块3总结 中通常直接关CPU中断响应 本文以 Nudes锨入式操作系统和Ⅹscae处理器为例介 C門U在用户稈序运行炇系统稞序运行时均处亍SP模绍了嵌入式操作系统移植的主要部分,包括硬件初始化模块移 式,只有在产生了中断或异常后会逝入FIRQ等状态εCPU植、中断处理模块移植、进程调度模块移稙、操作系统时钟移 运行模式切换定义如下 植。移植后的操作系统倸留∫原冇软件接口,使应用软件能够 读取当前程序状态奇存器CPSR 不加改动地在新的硬件环境中运行,从而大大缩短∫整个嵌入 BCa,a1,1 ODE MASK;清CPU状态位 ORRa,a, SUP MODE;CP状态位SVC 式系统的开发周期。本文的工作对嵌入式操作系统在不同硬 MsR CPsR CxS. a1 ;切换¢U状态 件坏境中的移植有较强的指导作用。 2.4操作系统时钟 参考文献 操作系统时钟中断是操作系统运行的脉动,它负责驱动核[1. Nucleus PLUs Rea-time Operating System[eB]mp;∥ 心的各种定吋器、触发进程调度、产生信号等。止确的时钟中 www.accDeratedtechnoogycam/,2001 断处理是核心正常运行的保证,对该模块的任何改动都有可能 [2] Ci mus Lagic. EP7312 Development Kit[R ]. Product Bulletin, 2000 影响整个操作系统的运行,所以在移植的过程中应尽量保持原[3]hnte. Intel PXa250 and pXa10 Application Processors[ R].Deve 冇的接口。通过深入了解吋钟模块的运行机制我们发现,可以 lopers Manual, 2002 在移植的过程中保持原有的处理流程和接口,只需要收动与[4] ARM Developer Suite. Compilers and Libraries Guide[ r].ARM XScale相关的小部分代码即可 Limited, 2001 XScale提供四个OS时钟。巾于 Nuclues系统只需一个时[5] Gavin li. ARM Architectura reference[R].ARM3&ARMV4, 钟中断,所以只使用了OS0。OST0的设置过程如下 2001 (1)配置吋钟信号使能寄存器,产生OST0所需要的吋钟[6] Richard earnshaw. Procedure call standard for the arm architecture 信号 [R].GENC03534,003 (2)配置O5T0寄存器,使OST0在需要的时间间隔之后作者简介 生屮断 涂刚,男,讲师,博士,主要硏究方向为实时调度算法、实时嵌入式操作 (3)使能OST0中断,产生OST0溢出中断。 系统;张波,男,硕士研究生,主要研究方向为实时嵌入式系统;阳富民, (4)在时钟中断处理结朿后重新设置溢屮寄存器、中断控男,敦授,主要研究方向为实时嵌入式操作系统数据库管理系统。 (上接第5页)时间分配和进度分析。论述的基于线性回归的 Hasting Times of Taer Cranes[J]. Building and Ervironment, 加权分配法能够为工作流各个任务节点的时间分配提供有效 2000,36(4):457-467 的决策支持,对产品设计各阶段的任务安排、时间分配和项日[3]范金城,梅长林数据分析[M]北京:科学出版社,20094135 管理有指导意义。 [4]邵正宇,鞠远萍,勾频.机械串联系统可靠性加权分配的模糊方法 []].武汉科技大学学报,2004,27(1):43-46 参考文献 [5]王達,王锡吉可靠性指标工程加权分配法[刀.电子产品可靠性 [1 au F Schi kora, Michael R Godfrey. Efficacy af End-user Neural 与环境试验;2002,10(5):18-21 Network and Data Mining Saftware for Predicting Camplex System Per- formance[ J]. International ]arnal of Production Economics, 2003 3 作者简介 (11):231-253. 钟诗胜(1964-),男,江西龙南人,教授,博导,主要研究方向为人工智 2] Arthur w t leung, CMTam, DKLiu. Comparati ve study df artifi-能及其应用、 CIMS等;李涛(1977-),女,黑龙江齐齐哈尔人,博士研究 did Neural Networks and Multiple Regression Analysis for Predicting E

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