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MiniGUI在嵌入式操作系统T-Kernel上的分析与移植

2020-12-01阅读(207)

MiniGUI在嵌入式操作系统T-Kernel上的分析与移植

论文摘要

随着嵌入式系统的快速发展,在一些信息家电中,例如PDA、机顶盒、DVD/VCD播放机等,图形用户界面（GUI）越来越受到人们的重视。MiniGUI（Mini Graphical User Interface）最初是一个自由软件项目,其目标是为基于Linux的实时嵌入式系统提供一个轻量级的图形用户界面支持系统,可以运行在任何一种具有线程支持的POSIX兼容系统上。TRON（The Real-time OperatingSystem Nucleus）是日本开发的拥有自主知识产权的操作系统标准,以其为基础的T-Kernel是当前比较流行的,源码开放的嵌入式操作系统。MiniGUI和T-Kernel的结合,构成了具有优秀图形界面和实时响应功能的嵌入式软件开发平台。本文首先通过对嵌入式系统基本原理和构成,特别是T-Kernel操作系统理论的学习和研究,了解T-Kernel操作系统的原理机制,然后分析MiniGUI的体系结构,对MiniGUI的源代码进行深入的研究和理解,其中重点对比分析了任务和线程的实现方法和调度规则以及T-Kernel对POSIX标准接口的支持。通过对线程及线程库实现机制的研究,并结合MiniGUI（Mini Graphical User Interface）在嵌入式操作系统T-Kernel上的移植,引入了任务（task）与线程（thread）一一映射模式,提出了移植方案。在此基础上,整理归类与移植相关的程序代码,搭建CODEWARRIOR FORARM集成开发环境,进行移植源代码编写和编译等工作,最终实现了满足实时应用的基于T-Kernel的POSIX线程库,完成了MiniGUI在T-Kernel上移植,并通过编写和执行测试程序,验证了该线程库能够满足嵌入式实时系统的要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.1.1 嵌入式GUI
  • 1.1.2 嵌入式操作系统
  • 1.2 MINIGUI
  • 1.3 论文研究内容与组织结构
  • 第二章 嵌入式操作系统T-KERNEL
  • 2.1 T-KERNEL和T-ENGINE
  • 2.1.1 T-Engine的软件构成
  • 2.1.2 T-Kernel的特性
  • 2.2 T-KERNEL任务状态和调度算法分析
  • 2.2.1 T-Kernel任务状态
  • 2.2.2 T-Kernel任务状态转换分析
  • 2.2.3 T-Kernel调度规则
  • 2.2.4 中断/异常处理
  • 2.3 T-KERNEL通讯机制
  • 2.3.1 信号量
  • 2.3.2 事件标志
  • 2.3.3 邮箱
  • 2.3.4 互斥体
  • 2.3.5 消息缓冲区
  • 2.3.6 集合点端口
  • 2.3.7 固定大小内存池和可变大小内存池
  • 2.3.8 周期性处理程序和报警处理程序
  • 2.4 内存管理
  • 2.4.1 地址空间
  • 2.4.2 非驻留内存
  • 2.4.3 保护级别
  • 2.5 数据类型及相关名词
  • 2.5.1 普通数据类型
  • 2.5.2 其它数据类型
  • 2.5.3 函数编码和错误代码
  • 2.5.4 时限
  • 2.5.5 相对时间和系统时间
  • 第三章 MINIGUI的移植分析
  • 3.1 MINIGUI的体系结构
  • 3.1.1 基于MiniGUI的嵌入式系统结构
  • 3.1.2 分层设计与多线程
  • 3.1.3 微客户/微服务器结构
  • 3.1.4 MiniGUI的系统需求
  • 3.2 MINIGUI运行模式与通讯机制
  • 3.2.1 MiniGUI运行模式
  • 3.2.2 MiniGUI通讯机制
  • 3.3 移植相关性
  • 3.3.1 硬件相关性
  • 3.3.2 操作系统相关性
  • 3.4 技术支持
  • 3.4.1 硬件平台
  • 3.4.2 编译环境
  • 3.4.3 调试器
  • 3.5 移植方案
  • 3.5.1 MiniGUI中IAL的移植
  • 3.5.2 MiniGUI中GAL的移植
  • 3.5.3 鼠标和键盘驱动程序
  • 3.5.4 操作系统相关的移植
  • 第四章 线程库及其实现
  • 4.1 多线程的并发性
  • 4.1.1 多线程结构
  • 4.1.2 线程调度
  • 4.1.3 线程取消
  • 4.1.4 线程同步
  • 4.2 线程的实现机制
  • 4.2.1 用户级线程（User Level Thread）
  • 4.2.2 核心级线程（Kernel Level Thread）
  • 4.2.3 用户级和核心级结合方法
  • 4.3 多线程模型
  • 4.3.1 多对一（Many-to-One）
  • 4.3.2 一对一（One-to-One）
  • 4.3.3 多对多（Many-to-Many）
  • 4.4 线程库实现
  • 4.4.1 体系结构
  • 4.4.2 模块划分
  • 4.4.3 功能实现
  • 4.4.4 算法实现
  • 第五章 移植系统性能测试
  • 5.1 调试环境
  • 5.2 测试程序设计
  • 5.3 测试流程
  • 5.4 测试结果
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 附:攻读硕士期间发表的论文
  • 致谢

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