嵌入式操作系統(tǒng)軟硬件劃分及設(shè)計(jì).pdf

1、計(jì)算機(jī)硬件與軟件日益緊密結(jié)合已成為明顯趨勢(shì)，軟件硬化、硬件軟化成為兩種并行的發(fā)展方向。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的性能已經(jīng)無(wú)法滿足高端應(yīng)用需求。同時(shí)由于SOC技術(shù)的發(fā)展，軟件硬化獲得了廣泛的發(fā)展空間，當(dāng)前有很多專用軟件完成了硬化。因此，將嵌入式實(shí)時(shí)操縱系統(tǒng)的部分功能模塊硬化，研究如何對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件劃分，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)軟硬件混合操作系統(tǒng)是一個(gè)新的、非常具有影響的課題。
　　 本文首先對(duì)參考操作系統(tǒng)

2、μC/OS-Ⅱ進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析介紹，在此基礎(chǔ)上使用VHDL語(yǔ)言對(duì)μC/OS-Ⅱ的部分功能模塊進(jìn)行描述，并完成各個(gè)部分的仿真，獲得硬件執(zhí)行的時(shí)間、空間以及功耗數(shù)據(jù);將μC/OS-Ⅱ在XPS下進(jìn)行編譯，移植到PowerPC405上執(zhí)行，獲得軟件運(yùn)行的時(shí)間、空間以及功耗數(shù)據(jù);將硬件仿真獲得的數(shù)據(jù)與軟件執(zhí)行獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到硬件實(shí)現(xiàn)的程序比軟件具有更高的執(zhí)行效率，但常常占用更多的硬件資源;將獲得的軟硬件數(shù)據(jù)應(yīng)用到軟硬件劃分中。
　　

3、 選擇遺傳算法NSGA-Ⅱ作為軟硬件劃分算法，該算法針對(duì)遺傳算法存在的問題經(jīng)過長(zhǎng)期的改進(jìn)，已經(jīng)克服了早熟以及運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)等問題;該算法采用快速非支配排序算法，降低算法的計(jì)算復(fù)雜度，提高算法在大規(guī)模種群上的運(yùn)行效率;對(duì)當(dāng)前獲得種群，使用擁擠度算子進(jìn)行選擇，從而保持種群多樣性;在產(chǎn)生種群過程中引入精英策略，使得種群水平迅速提高。同樣，由于以上措施的引入，NSGA-Ⅱ算法比其他的算法更容易產(chǎn)生重復(fù)個(gè)體，導(dǎo)致大量的Pareto解丟失;文章針對(duì)