文 献 综 述

一、课题研究背景概述

在目前的嵌入式应用领域中，嵌入式操作系统得到了越来越广泛的使用，尤其是在功能复杂，系统庞大的应用中愈来愈重要。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础对功能可靠性、成本等都有着严格要求的专用计算机系统。随着嵌入式系统的不断发展，其规模和复杂程度不断加强，传统的嵌入式软件设计模式已经不能适应。

传统的嵌入式系统结构和功能比较单一，是一种前后台的结构。这种应用程序的主体是一个无限循环，循环中调用相应的函数来完成各项操作，而中断服务程序处理异步事件的需要另外设计。但是时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务来保证的。因此该类系统的实时性比较差，很难考虑到不同功能模块间的完整性与正确性。而且随着应用的复杂化，一个嵌入式控制器可能要同时监控多个外设，要求有实时响应，处理多个任务，显然原本单一的嵌入式系统已不能满足要求。因此需要设计一个能够满足需求的操作系统是很有必要的。而建立在嵌入式操作系统之上的实时多任务操作系统，是以分时的方式进行多个任务的运行，以优先级作为依据的完成任务之间的调度，将应用和系统管理进行了分割，使得开发更容易，各模块的功能更清晰。但是对于一些要求系统安全较高且系统资源有限的小型嵌入式系统的需求来说，大型的操作系统又过于复杂。因此，设计一个具有一定通用性的小型实时多任务操作系统很有必要。

二、国内外研究发展概述

在国外，操作系统的主流趋势已经逐级转向到了对实时多任务操作系统的研究与开发，使得实时多任务操作系统从简单走向成熟，主要的操作系统包括VxWorks、QNX、PalmOS、WinCE等。而在国内，嵌入式操作系统研究开发主要分为两种类型，一类是基于国外操作系统二次开发完成的，如海信的基于Windows CE的机顶盒系统；另一类是中国自主开发的嵌入式操作系统，如凯思集团自主研发的嵌入式实时多任务操作系统Hopen OS（#8220;女娲计划#8221;）等。

本课题研究的是一个基于ARM920T核的小型实时多任务操作系统。实现中断和异常控制系统来体现其实时性，利用操作系统进程管理的方法实现多任务，利用ARM920T核的内存管理单元（MMU）实现内存管理，将系统和应用分离，硬件管理与操作系统分离，使得内核更小巧更具有移植性。从而能保证可以修改很少代码的前提下将该操作系统移植到ARM920T核的不同目标板上。

三、项目结构

操作系统一般是由以下几个模块组成的，每个模块实现一定的功能，从而模块间的相互作用构成一个完整的系统（如图1所示）。

图1 系统架构