有关操作系统的论文题目

移植和切割系统，以实现所需的系统要求 PowerPC8xx系列处理器，例如，这种处理器的引导模式。指南编写和调试代码，以及如何引导操作系统和其他问题的执行情况，探讨嵌入式系统解决方案的启动过程。 关键词：MPC860的嵌入式操作系统存储映射引导 嵌入式系统的开发应用是从PC的不同，发展过程中涉及硬件和软件两方面的，需要的硬件平台的设计。操作系统和上层应用开发的考虑，PC应用程序界面已定制的硬件和操作系统平台，开发者只需调用系统和服务，完成相应的功能。嵌入式系统硬件平台的应用和成本约束的基础上应用的定制通常由主机使用。内存。外围设备，如选择题，和特殊的软件调试技术指导平台的设计变得非常复杂。因此，嵌入式系统的开发，有必要在深入分析系统引导过程中，不同的硬件平台和软件的运行模式，开展基本电初始化硬件和软件开发的有效整合，导致操作系统执行。对这个问题的核心是系统启动模式。 嵌入式系统的启动代码通常由两部分组成：引导代码和操作系统执行环境的初始化代码。引导代码一般由两部分组成：第一部分是板级。芯片级的初始化代码，主要功能是设置寄存器初始化硬件，如设置时钟。中断控制寄存器，完整的内存映射。初始化MMU，装载机的第二部分，其功能是操作系统和应用程序的映像从只读存储器负载或复制到系??统RAM，并跳转到相应的代码，在继续。从硬件抽象层HAL的代码的操作系统执行环境的初始化代码。设备驱动程序的初始化代码和操作系统的可执行文件的初始代码有三个部分。 本文中，例如，摩托罗拉MPC860处理器和操作系统具有自主知识产权的CRTOSII研究嵌入式系统指导方案的设计和实现技术。嵌入式软件开发涉及两种调试模式和固化模式的运行状态。调试模式来解决问题的未经证实的程序如何调试目标板的正确性;固化的模式主要是为了解决问题，如何引导程序调试成功。因此，引导代码应设计为两种模式，分别为。 1调试模式下，系统启动 1.1调试模式引导代码的作用 1调试模式下，系统启动 1.1调试模式引导代码的作用 一个完整的嵌入式软件解决方案，大致包括以下四个方面：①硬件平台配置初始化和启动代码的②操作系统软件执行环境的初始化代码;③操作系统④应用。 在上述四个领域，引导代码是在这项研究中，以尝试解决问题。事实上，在板级初始化。操作系统，硬件抽象层。设备驱动程序，三件，它们共同组成的嵌入式系统，BSP（板级支持包），主体。 BSP代码与一个具体的目标板的硬件设计，以及应用程序的设计要求，应用程序的不同要求，例如，不同的设备驱动程序。中断源的数量。不同的中断优先安排。是否启用MMU的机制，BSP的部分应作出适当的安排。前三部分的基础上，第四部分是应用程序的正常运行，需要反复测试。 通过上述分析，BSP和应用程序代码的正确性无法得到通过第一保证准备，需要通过调试过程中去 - - 调试“重复，因此需要建立一个强大的调试环境的基础上对环境的建立，正是调整的引导代码的模式。 1.2引导代码的调试方法 在这项研究中，实验中使用的技术称为的BDM（背景调试模式）OCD（片上调试运行）调试技术。骨密度是由摩托罗拉公司，硬件调试器，类似于JTAG调试。它使用的处理器的调试提供了调试端口。 MPC860的使用一种特殊的BDM - EPBDM，其操作相当于多处理器嵌入式调试模块中断和异常处理，用户可以指定处理器的中断或异常发生直接通过设置调试许可寄存器（调试使能寄存器）进入调试状态，而不是操作系统的处理程序。进入调试状态后，内嵌调试模块的信号通知外部调试通信接口一直主机通信接口监控调试器，调试器可以调试模块使处理器执行系统命令（相当于特权状态）。由于专用芯片级调试接口装置（BDI2000），没有目标与调试代理端（显示器）软件的支持。 1.3调试模式引导代码来实现 调试模式启动代码是使用的BDM协议的核心，解决微指令MPC860的发送信号通过调试接口初始化调试环境。 MPC860的RISC架构，初始化部分是处理器内部寄存器设置，这个过程包括三个方面： （1）处理器的寄存器初始化：主处理器状态寄存器（MSR.SRR1.SIUMCR等），中断。时钟相关的模块（SYPCR.SCCR.PLPRCR.TBSCR等）。 （2）BDM调试端口初始化：包括调试使寄存器的DER。支持指令断点寄存器ICTRL的。 （3）片上水平。内存映射的板级初始化：IMMR内部存储器映射寄存器，内存控制相关寄存器或0?0R7.BR0?BR7。其主要职能是到地址的映射。片选信号选择。内存控制器选择（UMPA.UMPB.GPCM）。芬欧汇川集团，芬欧汇川微指令的方式控制这些微指令内存不同（SRAM.SDRAM.DRAM等），写自己的代码编写MPC860的内部存储领域的相应位置需要设计。需要实时刷新内存的银行（如SDRAM）中，需要设置刷新控制微指令。 上述初始化代码被执行，一方面，取决于对目标机MPC860的调试接口支持，另一方面，需要在主机GDB的支持。主机系统，可以选择的Linux，其下配置GBD;可以同时选择的Windows 2000，使用可视化调试工具LambdaTools GDB的（Coretek公司的产品，不支持硬件断点），或使用的BDI2000（支持硬件断点模拟器）。无论调试工具，可以使用调试器能够识别的脚本文波店的初始化命令。这些脚本在功能上是等价的，指令的描述一般是在以下格式：操作码寄存器的值，如嵌入式Linux SDRAM初始化代码片段：mpcbdm耐药= 0x1FF77C35mpcbdm SPR的MDR = 0xEFEABC34mpcbdm SPR的MDR = 0x1FB57C35 SPR .... .. Windows 2000中使用BDI2000代码：0x00000006 0x00000005 WUPM 0x1FF77C35WUPM 0xEFEABC34WUPM 0x00000007 0x1FB57C35下......之后，基于MPC860按照预先设想到正常工作状态下可以使用装载程序下载到SDRAM中调试执行指令的描述脚本的执行。这项计划包含中断表。两部分的操作系统和应用程序的图像，格式为bin.elf.coff。图1显示了完整的内存映像下载。 当下载完成后，电脑图像的代码段（text段）的第一条指令的指针，你可以使用调试命令开始调试。 固化模式的系统启动 2.1概述 图像，经过调试的操作系统和保证图像的上层应用的正确性，但不能自动运行。因为通过BDM接口初始化处理器，通过BDM接口下载到RAM中运行的程序的调试模式。实际应用环境中，图像必须存储在非易失性内存，如Flash.EPROM，纸张选择Flash。系统启动时，处理器执行一个引导程序替代调试模式调试脚本和装载功能。重点考虑以下几个问题：（1）电源和重置系统程序时，如何执行，需要初始化的寄存器启动代码，仍然是内存映射的部分;（2）几个部分启动代码代码的每一部分，全部或部分到Flash或RAM执行;（3）在时间效率和空间效率的权衡。 2.2上电初始化 两种引导模式，上电初始化始终是必要的步骤。它涉及到一个核心的各种寄存器初始化。地址映射和其他问题的处理。 2.2.1地址映射 MPC860的复位是通过中止处理理解为CPU本身产生的中断向量为0x100的数量。异常向量表的基地址加上复位向量号是复位向量，也就是CPU开始执行指令的地方。规模可能在两个内存空间位置异常：从0x0000000通过和0xFFF00000。 PowerPC的复位向量为0x100或0xFFF00100。假设复位向量0xFFF00100系统具有128K字节的闪存，它被映射到CPU的内存空间0xFE000000的地址。 MPC860的内部的CS0片选信号是默认系统启动片选信号已连接到Flash片选线。电源，内存控制器会忽略所有那些参与选择逻辑17，CS0的地址线始终是有效的。这样，Flash将永远被选中，偏移量0x100本地指令的CPU从Flash读取，这个时间的CPU，4GB的内存空间为每个128KB块映射到Flash。 2.2.2寄存器的初始化 固化方法大致相同，但不再是写在脚本文件中，但在start.s文件存储1 MPC860的汇编。与调试模式初始化程序，完成以下处理： （1）初始化CPU核心寄存器; （2）设置机器状态寄存器; （3）禁止ceche; （4）初始化IMMR; （5）初始化系统接口单元（SIU）; （6）初始化时钟和中断控制寄存器; （7）初始化通信处理器（CPM）; （8）初始化内存控制器（芬欧汇川）; （9）初始化C语言堆栈。 2.2.3地址空间重映射 权力，只有一个片选信号是有效的，闪光灯，RAM和其他存储设备的地址是无效的，需要通过重新映射的地址空间的访问。 MPC860的地址空间重映射是通过设置的16个0R0?OR7.BR0?BR7寄存器。 4GB的地址空间是闪存占领功率，所以0xFFF00100这个地址仍然是偏移量为0x100的闪光。注册期间SDRAM.MPC860初始化内部寄存器空间，和周边地图。在进行这些操作之前，对Flash的位置固定的，例如，被映射到0xFE000000，这个操作集或0关于BR0寄存器实现。但在写作时或0时，CPU仍然0xFFF00000一个命令，而Flash将被映射到0xFE000000块，所以程序必须“跑”的现象，我们必须调整的程序计数器（PC），然而，个人电脑是指为程序员是不可见的，必须是一个跳转指令来它。 Flash地址映射完成设置OR1?OR7.BR1可以完成BR7所有的内存空间的映射，各种存储设备可以映射在CPU地址空间的任何位置，但不能互相冲突。 2.3引导代码的组成和运作 在系统启动代码的初始化寄存器大会文件start.s。三个部分的负载方案，以及操作系统和应用程序，图片，引导代码只包含start.s和负载方案。加载程序是操作系统映像的组成和应用程序将被从Flash复制到SDRAM，并跳转到图像的第一条指令。 图片通车后两种操作模式： Flash居民的形象：Load程序复制到RAM，直接在Flash运行代码段（文本）中的数据段（数据+ BSS）的图像。 基于Flash的图像：Load程序图像完全移动到RAM中执行，包括图像中的代码段（文字）和数据段（数据+ bss段）。 图2和图3描述了存储图像的两个图像，并从Flash到SDRAM，装载过程。 2.4时间效率和空间效率的妥协 时间效率和空间效率，在嵌入式系统的过程中，针对不同的应用环境，有完整的解决方案，基于MPC860的启动代码的不同要求。 2.4.1时限 时限包括两种情况：系统要求后开始快速启动和系统要求程序高速执行。 初始化程序执行在Flash快速启动系统，它应该尽可能简短，如环一样的语法，尽快应尽量减少程序加载到RAM中并执行，这样做的原因在于，在快闪记忆体的时间RAM内存访问的量级上的时间差距。但必须权衡特定的代码大小和内存。因为，虽然速度的RAM军，但Flash代码复制操作会带来的开销，在一定量的RAM。可见，运行时间由Flash引导代码的启动时间。代码从Flash复制到RAM，时间，后续启动代码在RAM运行时间三部分组成。启动时间的最低值是三个最低。 为高速执行程序的开始，主要是由于处理器的系统要求。记忆的特点和I / O速度，等等。在软件方面，它应使用基于Flash的图像，该方法的代码段到RAM中运行，以提高运行速度。 2.4.2空间的限制 空间的限制，包括两种情况：闪存的非易失性存储空间和RAM挥发性空间是有限的两个系统。 高性能非易失性内存系统，因为成本因素，闪存和其他存储设备不能太大，但它是一个地方来存储引导代码和操作系统映像。商店形象，你可以使用gzip和其他压缩工具来压缩图像时加载到RAM中使用反向的解压缩算法减压。压缩算法进行实时的考虑，不能太复杂，否则压缩和解压过程消耗了大量的时间将被限制的启动时间发生严重冲突。压缩策略并不一定会增加系统启动时间，因为压缩和解压过程中，虽然新闻一段时间，但由于图像大小是由Flash减少内存更少的时间，实际上可能降低消耗的时间。 对于使用高性能RAM，也因为成本因素，RAM的系统，有一定的限制，一般使用先前所描述的Flashresident形象：在加载程序映像数据段复制到RAM，Flash空间中的代码片段运行。妥协，因为在低速的Flash运行的代码段，同时节省空间，但在时间的费用。 本文介绍的方法，重点对嵌入式系统，嵌入式处理器为基础的作业系统启动引导模式，以及不同类型的引导。指南CRTOSII MPC860C处理器，作业系统，例如，描述了在调试模式和固化模式的引导代码组成。实施，时间和空间效率的妥协，和不同的引导模式和手段的作用。在年底，与BDI2000仿真器写入引导代码，调试，操作系统的启动调试模式和固化模式的成功实施。后续行动包括：继续研究在不同的硬件平台，操作系统，如最流行的ARM.X86一系列引导的方法，可以在同一平台上，如嵌入式Linux，研究不同的操作系统开始。 Vxworks.WinCE。