嵌入式Linux操作系统的研究及其在信息家电中的应用

摘要

信息家电是计算机技术、数字通信技术和传统家电相结合的产物,是当今信息业界研究的热点,嵌入式实时操作系统是支撑信息家电产品的软件核心.该论文主要围绕构造嵌入式Linux实时操作系统中的关键问题展开讨论和研究.论文首先综述了嵌入式实时操作系统的组成结构及性能特点,介绍了嵌入式技术的国内外研发现状.在综合比较现有各种嵌入式操作系统的基础上,分析了使用Linux构造嵌入式系统的优点和缺陷,并针对这种优缺点,设计了Linux内核的实时改造方案.构建了具有硬实时性、细时钟粒度、内核精简等特性的嵌入式Linux系统,增加了优化的实时调度模块,并实际应用于美菱股份有限公司的智能网络冰箱,并在其上开发了网络冰箱的上层应用软件.

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第一章绪论

1.1嵌入式系统的发展趋势

1.2把握契机，改变我国在自主产权方面相对匮乏的局面

1.3信息家电的概念

1.4 LINUX的历史和现状

1.5国内外嵌入式操作系统相关产品的水平、现状

1.5.1国外相关产品状况

1.5.2国内相关产品状况

1.6论文研究背景与论文结构

1.6.1论文的研究背景

1.6.2论文组织介绍

第二章嵌入式系统的结构与特点

2.1嵌入式系统的组成

2.1.1嵌入式硬件部分

2.1.2嵌入式软件部分

2.2嵌入式实时操作系统(RTOS)

2.2.1 RTOS的体系结构

2.2.2 RTOS的衡量标准

2.3嵌入式LINUX的研究与应用

第三章嵌入式操作系统的选型

3.1嵌入式实时操作系统的几种选择方案

3.2嵌入式LINUX优缺点分析

3.2.1嵌入式Linux的优势

3.2.2 Linux作为嵌入式系统的不足

第四章构造嵌入式LINUX系统的关键问题

4.1 LINUX不能直接应用于嵌入式实时系统的几点制约

4.2嵌入式LINUX系统改造的几个关键问题

4.2.1初始化引导问题

4.2.2虚拟内存问题

4.2.3文件系统的选择问题

4.2.4消除嵌入式Linux系统对磁盘的依赖问题

4.2.5嵌入式Linux的实时性问题

第五章LINUX内核的设计与实现

5.1 LINUX的版本类型

5.2去除虚拟内存

5.3对LINUX进行实时性改造

5.3.1基于Linux的实时操作系统模型

5.3.2双内核的实时改造方案

5.3.3实时任务调度的实现

5.3.4实时时间精度的实现

5.3.5双实时内核的编程方法示例

5.4文件系统及嵌入式LINUX系统的存储与引导

5.5在嵌入式系统中实现网络协议栈

5.6选择MICROWINDOWS作为GUI(图形用户界面)支持

5.7对LINUX进行重编译，裁减不必要的部分

5.8调试环境的搭建和定制

5.8.1远程调试环境的搭建原理

5.8.2 Linux的内核调试环境的搭建

第六章嵌入式LINUX在网络冰箱中的实际应用

6.1软件设计

6.2硬件设计

6.3应用软件设计

第七章结束语

7.1论文创新点

7.2问题和展望

参考文献