基于快速上下文切换扩展的快速地址空间切换

在传统的x86处理器上进行地址空间切换通常需要清空TLB和cache,导致内核时间大量消耗。通过启用ARM920T嵌入式处理器上的快速上下文切换扩展机制,使每个进程地址空间中的低端32 MB可以被硬件重定向到该进程标志符指定的一段虚拟地址空间。该虚拟地址空间互不重叠,使得在进程切换时TLB和cache中的地址信息保持有效,消除了不必要的TLB和cache清空操作,提高了嵌入式系统的性能。     

龙芯2号处理器系统优化关键技术

系统软件作为处理器和应用程序之间的接口，对于充分利用处理器的特性来维护处理器与应用程序的稳定性和提高应用程序的性能起着极其重要的作用．描述了在Linux内核中解决龙芯2号处理器的Cache别名问题的方法以及通过增加页的大小、软TLB和FAST_TLB_REFILL的方法减小TLB失效的性能损失，还有Uncache Accelerate对媒体播放软件的加速．实验结果表明，在系统软件中增加这些方法的支持，对系统的稳定性和性能都有较大的好处．     

基于Cortex-M3嵌入式操作系统eCos移植

通过研究分析嵌入式操作系统eCos内核的体系结构,利用eCos系统的高配置性,可栽剪性,以及其模块化结构的特性,提出了向基于Cortex-M3内核的STM32F103ZE处理器的目标开发平台板移植的具体方法,依据Cortex-M3的系统结构及特点,主要对其硬件抽象层HAL进行配置修改,编译生成eCos系统的一个最小版本Redboot映像,结果证实可以实现嵌入式操作系统eCos在Cortex-M3处理器上的移植。     

基于ARM7的分布式远程测控系统设计

本文介绍了利用公众电话网,基于ARM7微处理器和实时嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ的分布式远程测控系统下位机的结构和原理.32位ARM7微处理器减小了嵌入式系统的体积、功耗,提高了系统的性能和可靠性.多任务抢占式实时内核的uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的应用,简化了多任务程序设计,大大降低了软件开发的难度.     

VxWorks操作系统在OMAP平台上的移植

VxWorks操作系统是美国风河(WindRiver)公司的一款嵌入式实时操作系统(RTOS),被广泛应用于通信、军事、航空航天等实时性要求极高的领域中;而OMAP处理器则兼容DSP内核和ARM处理器,具有广泛的应用领域.本文基于OMAP5910处理器架构和VxWorks操作系统的体系结构,将VxWorks移植到OMAP平台上.即根据OMAP5910的存储器地址空间映射关系和硬件资源配置,修改VxWorks操作系统的BSP相关文件,包括系统异常处理、CPU初始化、串口驱动和网络驱动的修改并加载等,并编译成内核镜像,将其移植到OMAP5910的ARM端.最后通过相应的测试点检测移植结果.     

基于AT91RM9200的ARM Linux的移植方法

在嵌入式系统中ARM处理器已经成为市场主流,移植操作系统是开发嵌入式系统的前提和基础,而嵌入式操作系统的移植比较复杂.本文详细论述了Linux在ATglRM9200平台上的移植过程.包括下载内核源码、建立交叉编译环境.移植U-boot,配置和编译内核,建立文件系统等.经试验.移植后的内核在自己开发的目标板上运行稳定可靠.这对其它嵌入式操作系统的开发同样具有参考意义.     

基于多核的入侵防御系统的设计与实现

为了基于多核网络处理器设计高性能入侵防御系统,提出一个易扩展的利于性能最大化的软件方案.给出了基于多核处理器OCTEON Plus CN5860的实现.用该处理器的SSO单元进行基于流的数据包分发,各核运行相同的简单代码循环,采用轮询方式从SSO单元获得数据包.初始化时按照最大页表配置好TLB,避免TLB缺失引起的性能损失.测试数据表明,该方案的核之间取得了较充分的并行化,性能随着核数量的增加而线性增长.     

基于MPC860/VxWorks的嵌入式系统开发

本文介绍了嵌入式处理器MPC860与嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,描述了基于MPC860/VxWorks嵌入式系统开发的流程:使用BDM调试器烧写bootrom文件,使用FTP下载vxworks内核镜像,使用Tornado集成开发环境下载与调试应用程序。     

基于VxWorks的HDLC通讯协议的研究和实现

首先提出了嵌入式设备互连互通的要求,介绍了嵌入式操作系统VxWorks和MPC8260处理器,并阐述了基于VxWorks操作系统的HDLC通讯协议软件的实现.     

基于VxWorks的SMP技术研究

嵌入式操作系统VxWorks正从单核结构向多核结构过渡,SMP是其中必不可少的一个阶段,本文研究VxWorks SMP内核的工作机制,概述了SMP和VxWorksSMP编程,分析了VxWorks SMP任务调度模块及相关数据结构,并根据VxWorks SMP中断管理机制设计了一种CPU中断处理负载均衡算法。由于嵌入式硬件平台与嵌入式系统软件发展不平衡,研究支持SMP的嵌入式操作系统具有一定的现实意义和理论意义。     

基于VxWorks的无人机半物理仿真研究

为满足无人机飞控/导航控制律参数调节的需要,提出了新的基于MATLAB/Simulink/RTW和嵌入式实时操作系统VxWorks的无人机半物理仿真方法。建立无人机仿真模型,给出了仿真模型配置的关键技术。该系统的硬件平台采用PC/104总线的体系结构,利用RTW接口下载飞机数学模型到VxWorks操作系统。仿真结果表明,系统具有良好的性能和稳定性。     

VxWorks的三维图形环境的开发

VxWorks作为一种广泛应用于高性能领域中的可裁剪的实时嵌入式操作系统,并没有为用户提供完善的图形界面。为了在VxWorks中实现三维图形的开发和显示,文中通过将OpenGL与WindML（WindRiver Multimedia Library）媒体库相结合,提出VxWorks下三维图形开发环境系统建立和基于该环境的图形开发的方法。完成VxWorks操作系统交叉编译环境的建立、MindML的配置和Mesa3D的编译,并完成VxWorks操作系统下的OpenGL程序开发。通过大量应用程序的测试验证,证明该方法能够完成VxWorks操作系统下的三维图形开发的要求,并且具有操作简单、容易开发等特点。     

基于龙芯1E1F航天应用平台与VxWorks系统的VxBus型驱动设计

分析了VxWorks系统中VxBus型驱动的组成和一般设计过程,对串口、时钟等VxWorks系统自带VxBus型驱动的设备进行了配置,对龙芯1E芯片的中断控制器驱动进行了分层设计,在VxWorks原有的MIPS中断控制器驱动基础上,增加了专门针对龙芯1E和龙芯1F的中断控制器驱动,并且3个中断控制器驱动通过设备配置文件相互关联,实现了中断服务程序的嵌套调用。对龙芯1F接口芯片上的智能1553B功能单独设计了一个VxBus型驱动,并通过设计驱动方法的方式向应用层提供了驱动的使用接口,屏蔽了底层硬件细节,简化了应用层的设计。实验结果表明在龙芯1E1F航天应用平台上进行VxBus型驱动设计使得软件结构更加清晰,系统移植的难度大大降低,并且简化了应用层软件设计,对航天领域基于龙芯和Vxworks系统的开发设计具有较高的参考价值。     

基于VxWorks的嵌入式高性能控制器

该控制器的设计是在国内某大型钢铁公司技术改造的背景下提出的。控制器硬件平台以GE—Fanuc 90-70PLC为基础,使用开放的VME总线结构。嵌入式控制器采用德国MEN公司的基于PowerPC的A12单板计算机以及Vx-Works高性能实时嵌入式操作系统。文中详细分析了Vx-Works及硬件设备的特点,给出了控制器设计的具体方案和软件开发的方法。该控制器具有很强的通用性,能够满足不同用户的使用需求,特别适合于要求快速控制的领域。     

嵌入式电子送经卷取系统设计

利用32位嵌入式处理器MCF5235丰富的硬件资源和嵌入式实时操作系统VxWorks的高实时、高可靠性、多任务等优点,设计了一种高性能的电子送经卷取系统;该系统利用MCF5235的eTPU模块把电机控制功能集成到系统中,降低了系统成本;从系统的硬件架构设计与实现、软件的设计与实现等方面介绍了整个系统,同时还采用了复合控制器对张力进行控制,实现了经纱张力恒定;实验结果为经纱张力波动小于2%,调整时间小于10个织造周期,表明该系统张力波动小、调节时间短。     

基于多页的龙芯2F软TLB重载入异常处理改进

龙芯2F系统在TLB替换处理上开销较大,现有软TLB技术从减少TLB重载入异常处理时间方面考虑,利用软TLB来缓存TLB表项,提高替换处理中Cached命中率,减少了重载入异常处理时间。为进一步提高TLB效率,设计采用多页技术提高TLB的覆盖率,减少TLB替换次数,进而减少重载入异常处理的次数,达到提高系统性能的目的。     

A banked-promotion translation lookaside buffer system

We present a simple but high performance translation lookaside buffer (TLB) system with low power consumption for use in embedded systems. Our TLB structure supports two page sizes dynamically and selectively to achieve high performance with low hardware cost. To minimize power consumption, a banked-TLB is constructed by dividing one fully associative (FA) TLB space into two separate FA TLBs. These two structures are integrated to form a banked-promotion (BP) TLB. Promotion overcomes the unbalanced utilization of a banked-TLB by moving adjacent entries out of the primary banks into a separate super-page TLB. Simulation results show that the Energy*Delay product can be reduced by about 99.8%, 19.2%, 24.2%, and 24.4% compared with a FA TLB, a micro-TLB, a banked-TLB, and a victim-TLB respectively. Therefore, the BP TLB offers high performance with low power consumption and low hardware cost.     

基于HHPPC8270平台的Web服务器设计

当前,基于Web的网络管理已成为技术热点。本文介绍了以嵌入式方式实现WBM（Web-Based Management）的方法和系统的软硬件构成;详细阐述了GoAhead WebServer的移植过程,并分析其运行机制;最后简单介绍了BAA、DAA、GoForm以及嵌入式CGI等其他关键技术。系统以HHPPC8270开发板为平台,实现了开放源码的GoAheadWebServer在VxWorks系统上的移植。     

基于VxWorks操作系统的PCI设备驱动程序开发

VxWorks是WindRiver公司开发的嵌入式实时操作系统,广泛地应用于航空航天、工业控制、通信等领域;分析了VxWorks下PCI设备驱动程序的实现方法;以PCI9054图像采集卡的驱动程序开发为例,介绍了PCI总线设备的配置空间结构及配置空间的访问方法,重点说明了在VxWorks下PCI设备驱动程序的开发步骤及编程要点,并给出了部分关键代码;在某视频图像采集系统中的运行结果表明该PCI设备驱动程序运行稳定、可靠。     

VxWorks在S3C2410上的BSP设计

VxWorks是美国WindRiver公司设计开发的一种嵌入式实时操作系统,可移植性是对嵌入式操作系统的一个重要要求,VxWorks BSP(板极支持包)正是实现可移植性的中间层软件,使操作系统的应用代码独立于具体硬件。本文介绍了Vx- Works BSP的开发,分析了VxWorks的启动过程,给出了基于三星S3C2410处理器开发板的BSP设计以及VxWorks的映像编译下载,其中重点介绍了BSP中几个重要文件和函数的设计,最后提出了开发调试过程中的几个注意点。