QT0012基于Linux的嵌入式操作系统研究383002-QQ4991024

1摘要在以计算机技术、通讯技术相结合的信息时代的快速发展和互联网的广泛应用的形势下，3C（Computer、Communication、Consumer）合一的趋势已经形成，其结果必然就是将计算机工业的中心从计算产品转移到信息产品，从而出现信息电器的概念。在信息电器的应用开发领域，由于需要的功能不断的增加，嵌入式系统也就将成为软件业的新宠儿。同时在计算机本身的领域里面，微型化和专业化成为了发展的新趋势，同样也需要嵌入式系统的支持。因此，研究与嵌入式系统有关的关键技术——嵌入式操作系统有着相当重要的实际意义。本论文详细论述了作者在学士学位论文工作期间在基于Linux的嵌入式操作系统研究工作领域里所做的研究和实践，主要围绕着论证使用Linux改造成符合嵌入式操作系统条件的几点要求展开讨论。首先，我对嵌入式系统的概念和信息电器的概念做出表述，并且说明Linux的特点、发展状况河开发环境。紧接着，分三个方面论述使用Linux进行嵌入式系统开发的便利，包括Linux的实时变种——RTLinux的原理、实现方案和编程方法；Linux网络设备驱动程序的分析和利用到嵌入式系统中的方案；实现Linux和RTLinux的内核在线调试环境的途径。其中还讲到了如何利用现有的工作设计出一个嵌入式Linux系统。最后，针对现有的工作，提出进一步开发出完整的、具有市场竞争力的产品提出开发展望。关键词：嵌入式系统，Linux，信息电器，RTOS，RTLinux，Linux网络驱动程序，在线调试环境2AbstractWiththedevelopmentofComputertechnologyandCommunicationtechnologyinInformationtimesandtheboardapplicationofInternet,itisclearthat3C(Computer,CommunicationandConsumer)willconvergeinthenearfuturewhichwillleadthefocusofComputerIndustryfromtheComputeproducttoInformationproduct.ItistheconceptofInformationAppliance.IntheapplicationanddevelopmentfieldofInformationAppliance,EmbeddedOperatingSystemwillbethemostfavoritethinginSoftwareDevelopmentfield.Atthesametime,inthefieldofcomputerscienceitself,themicromationandspecializationisthenewdirectionofthecomputerworld.ItalsowantthesupportofEmbeddedSystem.So,theresearchofthekeytechniqueofembeddedsystem——EmbeddedOperatingSystemisthemostimportantthing.Thisthesispresentstheauthor’sworkinresearchoftheLinux-basedEmbeddedOperatingSystemforhisbachelordegree.MostofthethesisfocustherequirementoftransformingLinuxtoEmbeddedSystem.Firstly,itdescribestheconceptsofembeddedsystemandInformationAppliance,andpresentsthecharacteristicanddevelopmentenvironmentofLinux.ThendescribethreeaspectsofthekeytechniquesofusingLinuxasthedevelopmenttoolsofEmbeddedsystemIncludingthereal-timevariantofLinux——RTLinuxandit’sprinciple,implementationandtheprogramming;thenetworkcodinginLinuxkernelandtheanalysisofLinuxnetworkdevicedriversandtheonlinedebugenvironmentofLinuxKernelandRTLinuxKernel.IhavealsoinvolvedtheimplementationofembedLinux/RTLinuxinafloppytosimulatetheembeddedenvironment.Inthelastpartofthisthesis,IgivethesuggestionsandprospectofthedevelopmentofamatureembeddedsystemwhichhavethemostcompetitionabilityinChinamarketbaseonthecurrentwork.Keyword:EmbeddedOperatingSystem,Linux,InformationAppliance,RTOS,RTLinux,LinuxNetworkDeviceDrivers,OnlineKerneldebugenvironment3目录第一章绪论.....................................................................................................错误!未定义书签。1.1嵌入式系统的历史、现在和未来....................................................错误!未定义书签。1.2信息电器的概念................................................................................错误!未定义书签。1.3国内外嵌入式系统的相关产品、水平、现状和技术发展趋势....错误!未定义书签。1.3.1国际上相关产品、水平、现状和技术发展趋势.................错误!未定义书签。1.3.2国内相关产品、水平、现状和技术发展趋势.....................错误!未定义书签。1.4Linux的历史和现状..........................................................................错误!未定义书签。1.5论文的组织介绍................................................................................................................1第二章嵌入式系统的特点.............................................................................错误!未定义书签。2.1嵌入式处理器的要求........................................................................错误!未定义书签。2.2RTOS的要求......................................................................................错误!未定义书签。2.2.1RTOS的概念...........................................................................错误!未定义书签。2.2.2RTOS的分类方法...................................................................错误!未定义书签。2.2.3RTOS的体系结构...................................................................错误!未定义书签。2.2.4RTOS的衡量标准...................................................................错误!未定义书签。2.3网络要求............................................................................................错误!未定义书签。2.4用户交互环境界面............................................................................错误!未定义书签。2.5小结....................................................................................................错误!未定义书签。第三章采用Linux作为嵌入式系统开发的原因.........................................错误!未定义书签。3.1嵌入式处理器支持............................................................................错误!未定义书签。3.2实时支持............................................................................................错误!未定义书签。3.3网络支持............................................................................................错误!未定义书签。3.4GUI开发支持.....................................................................................错误!未定义书签。3.4.1利用XWindows的便利........................................................错误!未定义书签。3.4.2利用SVGALib和pThread函数库.......................................错误!未定义书签。3.5小结....................................................................................................错误!未定义书签。第四章实时Linux..........................................................................................错误!未定义书签。4.1实时Linux（RTLinux）介绍...........................................................错误!未定义书签。4.2RTLinux特征..............................................