毕业设计（论文）开题报告-基于MagicSOPC的uClinux的移植.doc

优秀

青岛大学
毕业设计(论文)开题报告
题目:基于MagicSOPC的uClinux的移植
学院: 信息工程学院
专业: 计算机科学与技术
姓名: 王晓伟
指导教师: 孙仁诚
2009 年 3 月 8 日
一、研究意义及国内外研究现状
研究意义
近年来,可编程逻辑器件的发展,使得SOPC(System On A Programmable Chip,可编程片上系统)成为可能, 即在一块可编程芯片上实现整个系统。Nios是ALTERA公司开发的可用于SOPC设计的处理器软核。基于Nios软核的SOPC系统,其最大特点就是灵活,可以根据自己的需要灵活改变Nios的外围设备,使得硬件利用效率达到最高,同时它具有ISP(In System Programmable,在系统编程)的功能,可裁减,可扩充,可升级。uClinux是Linux的一个分支,它保留了Linux稳定和优异的网络能力以及优秀的文件系统支持的特点,同时又克服了Linux必须依赖与MMU的不足,是一种优秀的嵌入式操作系统。同时NIOS又是一种高效、低功耗的RISC处理器。二者的结合将使基于NIOS和uClinux的嵌入式产品有更高的竞争力。
国内外研究现状
综观嵌入式系统的发展,大致经历了三个阶段。第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,同时具有与监测、指示设备相配合的功能。第二阶段以嵌入式操作系统为标志。这一阶段系统的主要特点是:嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上,操作系统内核精小、效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;具各文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能;具有大量的应用程序接口(API),嵌入式应用软件丰富。第三阶段是以基于因特网为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。
与不带嵌入式操作系统的嵌入式设备相比,带嵌入式操作系统的嵌入式设备更加有效、快速、方便的管理嵌入式硬件有限的资源,还能提供很多接口,有利于开发,另外还具有的优点有:
。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
。嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全两个概念。
。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
。高实时性是嵌入式软件的基本要求。
。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS(Real-Time Operating System)开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。
二、主要的研究内容
:uClinux操作系统主要有三个基本部分组成,引导程序、uClinux内核(由内存管理、进程管理和