基于媒體處理器的嵌入式操作系統(tǒng)研究.pdf

1、在嵌入式系統(tǒng)飛速發(fā)展的今天，各種嵌入式系統(tǒng)廣泛運用于生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。媒體應(yīng)用的發(fā)展，對嵌入式硬件和軟件的設(shè)計都提出了更高的要求。為了在減少功耗并獲得更高的計算性能，嵌入式媒體處理器在增強單個處理器核的處理能力的同時，通過發(fā)展多處理器系統(tǒng)芯片，從而提高硬件性能。嵌入式操作系統(tǒng)，作為嵌入式軟件開發(fā)的基礎(chǔ)平臺，不僅確保了嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，同時也降低了嵌入式軟件的開發(fā)成本，縮短嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)周期，成為嵌入式系統(tǒng)中的重要組成部分

2、。 本文以本課題組自主開發(fā)的MediaSoC媒體處理器以及RISC32E處理器IP核為硬件原型，以嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計及應(yīng)用的過程中對操作系統(tǒng)軟件的需求為出發(fā)點，對嵌入式操作系統(tǒng)軟件的設(shè)計展開研究工作。 本文在MediaSoC系統(tǒng)中的RISC32E處理器IP核驗證平臺上構(gòu)建Linux嵌入式操作系統(tǒng)，加快了處理器IP核設(shè)計的驗證過程，以軟硬件協(xié)同的方式保證嵌入式硬件設(shè)計的正確性。并通過Linux各項系統(tǒng)功能在RISC32E處理

3、器上的實現(xiàn)過程，探討了處理器硬件與嵌入式軟件在任務(wù)及內(nèi)存管理方亟的協(xié)同運作的機制。 本文針對嵌入式系統(tǒng)在實時應(yīng)用方面的需求，在RISC32E處理器上，構(gòu)建了一個小型實時操作系統(tǒng)Iota，實現(xiàn)包括任務(wù)管理、任務(wù)間同步、存儲管理、時鐘管理等功能。根據(jù)RISC32E處理器的特點，對Iota的功能進(jìn)行了完善，利用RISC32E硬件MMU模塊實現(xiàn)了Iota的虛擬內(nèi)存管理。 本文根據(jù)MediaSoC媒體處理器芯片在軟件開發(fā)上的需求，

4、針對MediaSoC媒體處理器異構(gòu)多核的結(jié)構(gòu)特點，對系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計進(jìn)行了研究。主要通過分布式與集中式控制相結(jié)合的方式，對系統(tǒng)中的任務(wù)進(jìn)行管理。通過運行于主控RISC32E處理器核上的Iota模塊，在系統(tǒng)的應(yīng)用軟件層與硬件層之間實現(xiàn)的控制與交互的接口，保證系統(tǒng)的實時性與可靠性。對于多核上的任務(wù)，針對嵌入式媒體任務(wù)的特點，通過構(gòu)建Object—Schedule對象管理模塊，以數(shù)據(jù)流模式對其進(jìn)行管理。對象被靜態(tài)地分配到各個處理器核上，并在初