嵌入式CPU软硬件协同开发中的操作系统设计.pdf

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嵌入式FGH软硬件协同开发中的操作系统设计

董渊=王生原=陈嘉=田金兰=张素琴

-清华大学计算机科学与技术系=北京$%%%D(.

摘要I为了满足高性能嵌入式)P8软硬件协同开发的需现代生产生活中广泛使用的嵌入系统大多采用
要提出一个嵌入式操作系统设计方案在真正的硬
=Q236R=软硬件协同设计方法开发=以加快产品上市时间=提
件完成之前利用虚拟原型系统进行软硬件集成测试该方案
O高质量并满足更为严格的设计约束D$EO协同设计中
基于开放源代码软件=采用精简配置的Q236RS<T3<A=以
必须考虑系统建模F软硬件之间的功能划分F协同综
6)A2U:和V61WU@R为主构成根文件系统=特别选择加入必要
合F协同模拟和协同验证等问题O其中协同验证利用
的基准测试程序O该系统成功应用于清华大学0X8YP系列
虚拟的硬件原型系统-软件模拟器或者硬件仿真
)P8开发=保证了验证的完备性=提高了验证效率=为)P8
器.=在真正的硬件实现之前进行系统集成测试=是
的性能优化提供了有力的支持O实验结果表明I该方案满足
整个方法中最重要的步骤之一
了验证目的和虚拟环境对操作系统设计提出的严格要求=同O
高性能嵌入式微处理器需要自己的操作系统
时为目标)P8未来运行系统提供了基础O=
在这些的协同开发过程中必须同时考虑操作
关键词I操作系统J嵌入式J软硬件协同开发J系统设计)P8
系统的设计=验证阶段也采用该系统O
中图分类号I0P+$E文献标识码IM
通常的嵌入式操作系统开发使用经过验证的硬
文章编号I$%%%&%%’(-*%%’.%>&%C>+&%(
件环境和开发环境O通常嵌入式系统协同设计开发
中=)P8和相应的开发环境也是已有的并且经过
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验证=软件系统和硬件同步设计和开发O嵌入)P8
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软硬件协同开发不同于上述两种情况=)P8本身F
stuvwxyz={|uv}~!z"#xyz=$%&u’(y=相应的开发工具以及操作系统同步开发设计=三者
)*|u’(z+yz=,%|uv}x-(z
都未经验证O
-.]rljf[]afihFi[rbf]j/n‘]an]la^0]nkaiqige=本文所讨论的嵌入式操作系统开发就是处于嵌
0d‘agkblHa‘p]jd‘fe=1]‘2‘ag344456=Fk‘al.
入式)P8设计这个特定情形下=硬件环境F开发环
7\dfjlnfI05<8<9<A@9:<3;@<52459<T<@T:73:<<:U<88<8)P8
境以及操作系统都统一纳入到协同设计中功能和
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;5<@9<T7;2341W1;<:B0521979<T8<1:T2U<178<12431:5<:<<@T73接口划分清楚之后同步并行开发=在各种模拟器环
<:U<88<8Q236R1W1;<:;57;9T@928<1:@&8<1243@<7AA;5T<<97T;1
境中运行操作系统进行协同验证O因此=这样的操作
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系统是在软硬件协同开发过程中使用不完善的工
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1:5<:<61<1712:9A2<2<8Q236R?<T3<A>2;573<:U<88<8T@@;<2A<具开发=运行于不完善的模拟器平台之上=在开发阶
1W1;<:23:A682346)A2U:=V61WU@R7381@:<U<3:5:7T?9T@4T7:1段作为开发工具和硬件平台的一个测试向量验证
<T@:"P@)*%%%B05211W1;<:571U<<316::<11<6AAW799A2<8;@;5<=
开发工具以及的设计和实现特别中关
57T8>7T<,1@<;>7T<:@&8<9<A@9:<3;@<012345678329<T12;WA1)P8=)P8
Y2:T@PT@:<11@T-0X8YP.B05<1W1;<:2:9T@9<1;5<9<T2<2:7;2@3于软硬件接口F系统初始化以及例外处理的部分=在
<<<2:2<3:W738@9;2:2B<1;5<9<T<@T:73:<@<;5<<:U<88<8)P8B硬件完成之