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)和生活的各個領域。媒體應用的發(fā)展，對嵌入式硬件和軟件的設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)在設計及應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核驗證平臺上構建Linux嵌入式操作系統(tǒng)，加快了處理器IP核設計的驗證過程，以軟硬件協(xié)同的方式保證嵌入式硬件設計的正確性。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)在實時應用方面的需求，在RISC32E處理器上，構建了一個小型實時操作系統(tǒng)Iota，實現(xiàn)包括任務管理、任務間同步、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媒體處理器異構多核的結(jié)構特點，對系統(tǒng)軟件平臺設計進行了研究。主要通過分布式與集中式控制相結(jié)合的方式，對系統(tǒng)中的任務進行管理。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，針對嵌入式媒體任務的特點，通過構建Object—Schedule對象管理模塊，以數(shù)據(jù)流模式對其進行管理。對象被靜態(tài)地分配到各個處理器核上，并在初