| 【中文题名】 | 基于μC/OS-Ⅱ网络模块的扩展及任务调度算法的研究 |
| 【英文题名】 | Extension of Network Module and Research of Task Scheduling Algorithm Based on μC/OS-Ⅱ |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 嵌入式系统,μCOS-II,移植,网络模块,任务调度, |
| 【英关键词】 | embedded system,μC/OS-II,port,network module,task scheduling, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统，是继网络技术之后IT领域又一个新技术的发展方向。嵌入式系统以其体积小、性能强、可靠性高以及面向行业具体应用等优点而受到人们的广泛关注。目前已被普遍应用于国防、消费电子、信息家电、网络通信等领域。可以说，嵌入式系统无处不在。
嵌入式应用领域近几年发展起来的一个概念和技术就是嵌入式Internet的实际应用，面向Internet网络和特定应用的嵌入式系统正日益引起人们的重视，成为重要的发展方向。
作为嵌入式系统的灵魂，嵌入式操作系统的出现大大提高了嵌入式系统开发的效率，缩短了其开发周期，且提高了嵌入式应用软件的可移植性。本课题的工作重点即是围绕源码公开、移植性好、易剪裁、可剥夺的嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ展开的。
本文首先简要介绍了目前嵌入式系统的发展趋势和国内外常用的几种嵌入式操作系统，其中重点介绍了嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ；接着，就μC／OS-Ⅱ的内核结构、任务调度、任务间的同步与通信、任务管理等方面作了深入的分析，并介绍了μC／OS-Ⅱ中的常用API；文中还将μC／OS-Ⅱ内核移植到了S3C44B0为核心的ARMSYS-P硬件平台... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-10 |
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第1章 绪论 |
10-15 |
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1.1 研究的背景与目的 |
10-11 |
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1.2 嵌入式系统及其特征 |
11-12 |
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1.3 本课题有关的国内外研究现状 |
12-13 |
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1.3.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统系统 |
12 |
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1.3.2 VxWorks嵌入式实时操作系统 |
12 |
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1.3.3 WinCE操作系统 |
12-13 |
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1.3.4 Linux操作系统 |
13 |
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1.4 嵌入式系统与ARM技术 |
13-14 |
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1.5 本文的主要工作 |
14-15 |
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第2章 基于μC/OS-Ⅱ内核的分析 |
15-29 |
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2.1 μC/OS-Ⅱ简介 |
15-16 |
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2.2 μC/OS-Ⅱ中的任务 |
16-21 |
|
2.2.1 应用程序中的临界段 |
16 |
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2.2.2 μC/OS-Ⅱ的任务的构成 |
16-17 |
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2.2.3 任务的状态 |
17-18 |
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2.2.4 任务控制块和任务控制块链表 |
18-19 |
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2.2.5 任务就绪表 |
19-21 |
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2.3 μC/OS-Ⅱ中断和时钟 |
21-23 |
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2.3.1 μC/OS-Ⅱ中的时钟 |
21 |
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2.3.2 μC/OS-Ⅱ中断处理 |
21-23 |
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2.4 任务的同步与通信 |
23-26 |
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2.4.1 事件控制块(ECB) |
23 |
|
2.4.2 事件控制块的操作 |
23-24 |
|
2.4.3 信号量 |
24-25 |
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2.4.4 邮箱 |
25 |
|
2.4.5 消息队列 |
25-26 |
|
2.5 μC/OS-Ⅱ的启动 |
26-27 |
|
2.6 μC/OS-Ⅱ的API介绍 |
27-29 |
|
第3章 基于ARM平台的μC/OS-Ⅱ移植与应用 |
29-41 |
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3.1 硬件平台 |
29-30 |
|
3.2 ARM集成开发环境介绍 |
30-31 |
|
3.3 μC/OS-Ⅱ操作系统的移植 |
31-36 |
|
3.3.1 移植条件 |
31 |
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3.3.2 移植工作的内容 |
31 |
|
3.3.3 对OS_CPU.H的修改 |
31-32 |
|
3.3.4 关于OS_CPU_A.ASM |
32-35 |
|
3.3.5 关于OS_CPU_C.C |
35-36 |
|
3.4 系统移植应用测试 |
36-41 |
|
3.4.1 μC/OS-Ⅱ系统应用测试 |
36-38 |
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3.4.2 任务间通讯与中断处理应用测试 |
38-41 |
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第4章 基于μC/OS-Ⅱ内核网络模块的扩展 |
41-61 |
|
4.1 TCP/IP协议栈结构 |
41-43 |
|
4.2 基于μC/OS-Ⅱ的网络平台构建 |
43-44 |
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4.2.1 几种开源TCP/IP协议栈简介 |
43 |
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4.2.2 TCP/IP协议栈的选择 |
43-44 |
|
4.3 LwIP协议栈 |
44-45 |
|
4.3.1 LwIP协议栈简介 |
44 |
|
4.3.2 LwIP的进程特点 |
44 |
|
4.3 3 LwIP的数据流程 |
44-45 |
|
4.3.4 LwIP网络接口 |
45 |
|
4.4 基于μC/OS-Ⅱ平台的LwIP协议栈的实现 |
45-46 |
|
4.4.1 LwIP在μC/OS-Ⅱ平台下的实现思路 |
45-46 |
|
4.4.2 操作系统模拟层实现的内容 |
46 |
|
4.5 操作系统模拟层的实现 |
46-51 |
|
4.5.1 信号量操作函数的实现 |
46-47 |
|
4.5.2 消息邮箱操作函数的实现 |
47-49 |
|
4.5.3 sys_thread_new()函数的实现 |
49-51 |
|
4.5.4 sys_arch_timeout()函数的实现 |
51 |
|
4.6 基于LwIP到ARM系统的移植 |
51-53 |
|
4.7 网络设备 |
53-54 |
|
4.7.1 Realtek 8019AS芯片介绍 |
53 |
|
4.7.2 Realtek 8019AS内部结构 |
53-54 |
|
4.8 移植测试 |
54-57 |
|
4.8.1 ARP协议测试 |
54-55 |
|
4.8.2 ICMP应用测试 |
55-57 |
|
4.9 基于μC/OS-Ⅱ%26LwIP的应用 |
57-61 |
|
4.9.1 嵌入式Web服务器及其基本思想 |
58 |
|
4.9.2 嵌入式Web服务器的平台的构建 |
58-59 |
|
4.9.3 嵌入式Web服务器的实现 |
59-61 |
|
第5章 基于μC/OS-Ⅱ任务调度算法的研究 |
61-74 |
|
5.1 μC/OS-Ⅱ中任务调度的实现方法 |
61-63 |
|
5.2 μC/OS-Ⅱ任务调度存在的问题 |
63-64 |
|
5.3 时间片轮转调度法 |
64-65 |
|
5.4 任务空间的划分 |
65 |
|
5.5 改进的任务调度算法设计 |
65-73 |
|
5.5.1 TCB中需要扩展的变量 |
66 |
|
5.5.2 对任务调度器的改进 |
66-71 |
|
5.5.3 对OSTimeTick()的改进 |
71-73 |
|
5.6 改进后任务调度算法的特点和优点 |
73-74 |
|
第6章 结论与展望 |
74-76 |
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6.1 本文完成的研究工作 |
74 |
|
6.2 展望 |
74-76 |
|
参考文献 |
76-79 |
|
致谢 |
79-80 |
|
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
80 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385543 |
