Rmos操作系统在MIPS处理器上的移植

摘要

随着计算机技术的发展，嵌入式系统已成为当前IT产业的一个热点。由于嵌入式系统具有功耗低、体积小、性能可靠性高及面向行业应用的突出特征，目前已经广泛地应用到科研、通讯技术、工程设计、军事技术、商业文化艺术等人们日常生活的方方面面。嵌入式系统无处不在，从洗衣机到汽车，都有着嵌入式系统的身影。 嵌入式操作系统是支持嵌入式系统工作的操作系统。它在知识体系和技术本质上于通用的操作系统没有太大的区别，一般用于比较复杂的嵌入式系统软件开发中。能够有效管理复杂的系统资源，完成进程管理、存储器管理、设备管理、中断处理等操作系统任务；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解放出来；能提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。嵌入式操作系统是嵌入式系统重要的运行环境和开发平台，它是否高效、稳定、安全等将直接关系到嵌入式系统的成败，已成为嵌入式系统设计和开发的重点。 Rmos操作系统是北京万林克公司自主研发的嵌入式实时操作系统，具有快速，微内核，易用等特点。在此之前，Rmos操作系统只支持PowPC处理器，随着市场的变化发展，需求的多样化和技术的进步，需要使Rmos操作系统支持市场上流行的多种CPU，才能开拓广阔的市场。此项目的目标是将Rmos操作系统移植到MIPS4KEc处理器。 本文首先介绍了AC494硬件平台，BootLoader的移植，然后介绍了Rmos操作系统的组成和原理，最后着重介绍了同移植相关的Rmos操作系统启动过程和Rmos操作系统中的任务管理和调度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.1.1 SoC的产生和发展

1.1.2MIPS处理器的历史

1.2课题的项目背景

1.2.1 Rmos操作系统

1.2.2 AC494 SoC芯片

1.2.3 diab编译器

1.3论文的内容安排及相关的工作介绍

第二章硬件平台介绍

2.1MIPS 4KEc处理器内核模块

2.1.1必需的内核模块

2.1.2可选的逻辑模块

2.2 MIPS 4KEc流水线

2.3MIPS 4KEc寄存器

2.3.1通用寄存器(GPR)

2.3.2控制寄存器

2.4MIPS 4KEc内存管理

2.5MIPS 4KEc中断和异常

2.5.1异常处理

2.5.2中断

2.6开发板的组成

2.7本章小结

第三章BootLoader的移植

3.1 BootLoader总体描述

3.2 BootLoader具体分析

3.2.1 BootLoader的流程和框架

3.2.2硬件相关的地方

3.3关键代码描述和硬件模块分析

3.3.1中断控制

3.3.2 UART模块

3.3.3时钟模块，看门狗模块

3.4本章小结

第四章Rmos操作系统介绍

4.1系统调用的实现

4.2内存管理

4.3信号量，共享内存，消息队列

4.4动态调用

4.5定时机制

4.6程序管理

4.7任务管理

4.8中断管理

4.9本章小结

第五章AC494上操作系统初始化

5.1MIPS上操作系统内核在内存中的映射图

5.2操作系统初始化过程

5.2.1初始化flash

5.2.2初始化Bootloader参数和SYS参数，内存

5.2.3初始化系统

5.2.4初始化硬件无关的模块

5.3 Idle任务与Boot任务

5.4本章小结

第六章MIPS下任务的管理

6.1 ELF文件结构

6.1.1 ELF文件及头部

6.1.2节区

6.1.3程序头部

6.2编译选项和链接文件

6.2.1编译选项

6.2.2链接文件

6.3 Rmos可执行文件格式

6.4 MIPS处理器中任务的创建

6.5任务栈的结构及参数、返回值的传递

6.5.1任务栈的结构

6.5.2参数、返回值的传递

6.6任务的调度

6.6.1中断方式

6.6.2系统调用方式

6.7本章小结

第七章测试

7.1测试项目

7.2测试结果

第八章结束语

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表的论文