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<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<!-- saved from url=(0040)http://rtos.ict.ac.cn/rtos/direction.htm -->
<HTML><HEAD><TITLE>direction</TITLE>
<META content="text/html; charset=gb_2312-80" http-equiv=Content-Type>
<META content="MSHTML 5.00.2920.0" name=GENERATOR>
<META content=D:\Software\OFFICE97\OFFICE\html.dot name=Template></HEAD>
<BODY bgColor=#ccecff link=#0000ff vLink=#800080><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>
<P align=justify>ICT </FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>嵌入式系统软件研究组（</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>Embedded System Software Group）</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>研究嵌入式系统的操作系统和软件开发工具包相关技术。其中软件开发工具包含编译工具链，软件及驱动程序的调试环境。</P>
<P align=justify>所谓嵌入式系统通常是指内部包含智能控制器的设备，如作为新一代消费电子产品</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>--</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>将电视机和</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>Internet</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>联接的机顶盒，又如路由器，交换机，</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>PDA</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>等。嵌入式系统是计算机技术重要应用领域，具有广阔的市场前景。</P>
<P 
align=justify>嵌入式系统产品大多具有是较少数的专用功能，在各种环境中默默工作。这些系统产品通常开发周期短，软件规模小，价格竞争激烈，还带有各种如实时性、内存大小、能耗小、安全性的特殊需求。</P>
<P 
align=justify>嵌入式系统产品的开发中，嵌入式操作系统和开发工具起到非常重要的作用。首先嵌入式操作系统构成了软件开发的基本执行支撑，是软件开发的基础。另一方面，嵌入式系统产品的硬件通常使用专用芯片及</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>System-On-Chip</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>技术，通常需要新的工具包支持。工具中编译工具对发挥芯片的性能至关重要，调试工具对开发效率至关重要。以下分别介绍这两部分的关键技术和课题的研究方向。　</P></FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>
<P>
<HR>

<P></P></FONT><B><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN size=6>
<P>实时操作系统</P>
<DIR>
<DIR></B></FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
<P align=justify>嵌入式系统中的软件通常基于一个小的操作系统，又称实时操作系统（</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>）。</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>是一切嵌入式系统应用软件运行的平台，谁掌握了</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>，谁也就掌握了软件开发主动权。</P>
<P align=justify>嵌入式</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT 
face=宋体 lang=ZH-CN>比桌上</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>PC</FONT><FONT 
face=宋体 lang=ZH-CN>的</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT 
face=宋体 lang=ZH-CN>相对简单，但由于各种嵌入式系统产品中包含各不相同的特殊需求，导致这类系统中使用的</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>不下几百种，例如</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>Windows CE</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>Palm OS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>VxWorks</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>pSOS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>QNX</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>PowerTV</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OpenTV</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>JavaOS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>LynxOS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>Nucleus</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>等等都是。而且至今仍有一半的开发者使用自行开发的</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>。</P></DIR>
<P align=justify>实时操作系统包含以下成分：</P></FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>
<P align=center><IMG height=150 src="direction.files/Image6.gif" 
width=556></P></DIR>
<OL></FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
  <P align=justify>
  <LI>硬件抽象层（HAL）及自举代码，各种硬件的驱动（</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>DRIVERS 
  </FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>），提供基本的硬件平台管理。该部分是RTOS能快速提供多平台支持的关键。
  <P></P></FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>
  <P align=justify></P>
  <LI>RTOS Kernel</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>核心，嵌入式系统通常存在着线程并发需求，</FONT><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>核心是支持并发线程调度，提供线程同步和通讯机制的主要工具。核心的结构和调度算法基本决定了如响应时间等实时性能，为硬实时系统用户所关心。
  <P></P>
  <P align=justify></P>
  <LI>功能较强的</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>提供高质量的定制</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>NET , FILE , GRAPH 
  ,TV</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>软件包，方便嵌入式系统的开发工作，吸引领域用户。
  <P></P></LI></OL>
<DIR>
<P align=justify>通常</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT 
face=宋体 lang=ZH-CN>有如下实现选择，功能方面有支持何种平台，何种</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>API</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>，是否包含</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>SMP</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>支持、是否支持核心态用户态、是否支持</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>MMU</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>、可移植性、调试支持，标准支持等。性能方面重要的选择有</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>的实时性指标，大小等。而用同一个</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>取适应几种不同的需求，要求该</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT 
face=宋体 lang=ZH-CN>有很强的可配置能力。</P></DIR></FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN><EM>
<P>课题的重点方向是在各种RTOS中优选某些OS进行增值、开发，形成适合几种不同的需求的，有很强的可配置能力的RTOS基本框架，提供易学、易用、易测试、易移植的RTOS软件包。我们称其为RTOS基础结构。</P>
<DIR></FONT></EM><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
<P align=justify>开发高质量、健壮的</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>基础结构符合开放的趋势，能带来以下好处：</P></DIR>
<OL>
  <P align=justify>
  <LI>掌握</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>界面，促进使用标准化核心服务的</FONT><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>API</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>实现和</FONT><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>DRIVER</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>实现的重用。使如</FONT><FONT 
  face=System,黑体 lang=ZH-CN>TCP/IP</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>协议栈，各类设备驱动程序能够独立开发，优选使用，打破</FONT><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>垄断。
  <P></P>
  <P align=justify></P>
  <LI>通过重用代码，可以降低</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>开发与使用的代价。
  <P></P></LI></OL>
<P>　 </P>
<DIR></FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>
<P>RTOS</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>领域竞争激烈，厂商纷纷推出针对特定领域的解决方案。目前的一个热点是机顶盒上的嵌入式</FONT><FONT face=System,黑体 
lang=ZH-CN>OS （STB-OS）</FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>解决方案，而本课题的另一重点方向是STB-OS，重点是提供支持上层的网络浏览和媒体播放软件的</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>RTOS</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>。STB-OS 
目前功能和界面尚未定型，机遇和风险并存。其中重点需要特殊的TV 绘图 、 网络协议、MPEG 传输等支持软件包。</P></DIR></FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>
<P>
<HR>

<P></P></FONT><B><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN size=6>
<P>软件开发工具</P></B></FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
<P align=justify>嵌入式系统中的应用软件，及驱动程序的开发必须基于一系列的开发工具，包含编译工具链和调试环境。各大软件商</FONT><FONT 
face=System,黑体 lang=ZH-CN>Microsoft,VxWorks,pSoS </FONT><FONT face=宋体 
lang=ZH-CN>均提供图形化的易用的程序开发调试环境。</P>
<P align=justify>课题的另一个方向是研究提供易用的程序调试环境和编译系统的技术。包含</P>
<OL>
  <P align=justify>
  <LI>集成开发环境的扩展技术研究
  <P></P></FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>
  <P>目前各大软件商Microsoft,VxWorks,pSoS 均提供图形化的易用的程序开发调试环境，开发调试环境已经能监控系统核心(Kernel 
  Aware)，可视化整个系统(System 
  Visual)。但由于一些嵌入式系统产品的通常使用专用芯片，其开发环境相对较弱，课题应研究集成环境的调试器，编译器，模拟器的扩展接口，掌握快速扩展常用集成环境以形成支持嵌入式系统程序开发和调试的技术。</P></FONT><FONT 
  face=宋体 lang=ZH-CN>
  <P align=justify>　</P>
  <P align=justify></P>
  <LI>增强实时软件适应性的方案
  <P></P>
  <P align=justify>目前嵌入式系统的实时软件开发缺少灵活和快捷的方案。例如新型的设备需要扩展设备驱动</FONT><FONT 
  face=System,黑体 lang=ZH-CN>DRIVER</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>，</FONT><FONT 
  face=System,黑体 lang=ZH-CN>DRIVER</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>通常由</FONT> 
  <FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OEM</FONT><FONT face=宋体 
  lang=ZH-CN>厂商提供，但每个</FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>OS</FONT><FONT 
  face=宋体 lang=ZH-CN>的设备驱动开发接口各不相同，</FONT><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>OEM</FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>厂商人力上往往不足，不能提供多操作系统上的高层服务。</P>
  <P 
  align=justify>因此课题的一个方向是研究增加驱动程序等实时软件适应性的方法，使系统程序能够被更容易的增量式修改和移植。如提供驱动程序专用的语言扩展，提供描述同步，超时，中断的语言机制，保持低层软件的平台无关性，简化低层软件的开发。</P>
  <P align=justify>作为系统软件中的基础技术研究，课题还在以下方向上开展研究工作。</P></FONT><FONT 
  face=System,黑体 lang=ZH-CN>
  <P align=justify></P>
  <LI></FONT><A href="http://licenser.home.chinaren.net/"><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>软件保护工具</FONT></A>
  <P></P><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
  <P 
  align=justify>使用编译技术和操作系统技术，制作软件保护工具，使软件开发者能够通过在源程序上提供一些编译指导，在目标程序代码中混入数量极多，形态各异，且相互之间有复杂的相互保护关系的检查机器指纹的代码。而在运行时间使用操作系统技术保护这些代码的安全性。最终建立一种减少软件发行成本，促进软件销售的，顺应软件产业发展潮流的新软件营销模式。</P>
  <P align=justify>　</P></FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>
  <P align=justify></P>
  <LI></FONT><A href="http://act.ict.ac.cn/"><FONT face=System,黑体 
  lang=ZH-CN>可扩展的编译系统基础结构开发</FONT></A>
  <P></P></LI></OL>
<DIR>
<DIR><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
<P 
align=justify>在增加驱动程序等低层软件适应性，提高软件保护水平的研究中，都需要使用可扩展的编译系统基础结构，其开发目标是支持用户扩展语言机制，得到表现力强，而又能生成高效代码的定制编译系统。增加程序的表现力和可重用性，简化程序员的开发任务。</P></DIR></DIR>
<P>　</P></FONT><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN>
<P>
<HR>

<P></P></FONT><B><FONT face=System,黑体 lang=ZH-CN size=2>
<P align=center>(C) 1998-1999, ICT. ESSG</P></B></FONT><FONT face=宋体 lang=ZH-CN>
<P align=justify>　</P></FONT></BODY></HTML>

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