ReWorks嵌入式实时操作系统和ReDe嵌入式软件开发环境.DOC

1、ReWorks嵌入式 操作系 和实时 统 ReDe嵌入式 件开 境软 发环1 引言嵌入式系 与 件是 展先 制造 和 代服 ， 足高端数统 软 发 进 业 现 务业 满字化 用 网 自适 、服 个性化、功能 合化以及功能复 化等需应 对 络 应 务 综 杂求的重要技 保障。术随着嵌入式微 理器、通信 、存 器和嵌入式 算机系 构处 总线 储 计 统结的技 展，嵌入式硬件的价格不断降低， 算能力、通信能力和存术发 计能力不断提高， 嵌入式 件的 展提供了更大的空 。另一方储 这为 软 发 间面，嵌入式 用 面的信息化、智能化、网 化需求，促使 的嵌入应 层 络 传统式 件向基于嵌入式 操作系 的

2、、更具功能 展能力和价 造能软 实时 统 扩 值创力的嵌入式 件 展。在 道交通、船舶 子、信息家 等 域，嵌入软 发 轨 电 电 领式技 的 用已 成 提高 品 争力的重要手段。术 应 经 为 产 竞ReWorks是 算技 研究所自主研制的嵌入式 操作系华东计 术 实时 统，ReDe是为ReWorks提供的嵌入式 件开 境， 品已广泛 用于软 发环 该产 应道交通、船舶 子、信息家 、工 控制和国防 域。本文从技 角度轨 电 电 业 领 术对ReWorks/ReDe的 构、功能和特点作 要介 。结 简 绍2 ReWorks嵌入式 操作系实时 统嵌入式 操作系 位于嵌入式硬件和嵌入式 用 件之

3、 ，实时 统 应 软 间 为上 用提供基 服 ，是信息家 、信息 端等嵌入式 用 品的核层应 础 务 电 终 应 产心和灵魂， 用系 的功能 、 性能、安 在 大 度上 应 统 实现 实时于操作系 的 。赖 统ReWorks/ReDe 主/ 机的 系 构， 标 结 图1所 图1 ReWorks/ReDe的 主/ 机 系 构标 结1 系 构统结ReWorks 用微 核及 件技 ，能 用需要 操作系 组 术 应 对 统核 、 、 展与 制，具 的 能力。 ，微 核进 扩 备较强 缩提供 度、基本 存 理、 理、 断 理等功能，核心 件强实时调 时钟 组提供 器、 域、 、信、件、信、息等 功能。时

4、 这微 核、 化 件 构 了 currency1的“ 化特性， 提高系 的层 组 结 块 为 统 能力、 理 境适 能力以及系 的 展能力等提供了基级维护 标处 环 应 统 扩保障。础2 ReWorks的 性强实时ReWorks提供 理机制， 基于 先 的 fi实时 务 优 级 抢 调度、 fl 度以及 算等 度和技 。时间 轮转调 单调 务调 术于 fi 度，高 先 的 随 断低 先 的 对 抢 调 优 级 务 时 优 级 务 ，宿主开发环境 ReDe 3Windows/Linux”目标运行环境ReWorks 3.0x86/ARM/PPC核心 代码网络代理标交 编译器编辑系 统源代码ReWo

5、rks库C/C+库目标代码工理工具远 调试代 码 载控标监currency1化工具方 件工软具成开图 发工具目标运行环境DSPDSP 用应 存网络fi点不 用 ，大 核 ，抢 仅 应 见图2。 时针对 ， 的 性 ，一 入 ， 先键 务 许 务 进 态 优更高的 不能 fi 度， 成。 级 务 抢 调 该 务 这 调度“式 以大 度保 的 足。证 键 务 时间 满图2 核 fi的 先 度抢 优 级调系 性 ，对实时 统 务 ReWorks 了 度算， 实现 单调 调具 性 的 度性 能力，保 系 使在 的 备 务 调 证 统 暂 载，不 的 ， 保系 的 性。过 实时 务 时间 统 为 预见断

6、 是系 性的 。应时间 统实时 键 标 ReWorks 用了核心 抢fi ，提供 断 理和 的 机制，使主 的 断 理设计 处 务 联 处 务 于用 空 ，提高了系 的 性， 断嵌 以户 间 统 时 层及系 的 ， 断 。统 临 缩 迟时间3 ReWorks的 化 标开 是 件复用和 操作的一重要方。标 实现软 ReWorks提供合POSIX 展 的 ，从而大大提高了源代 的实时扩 标 编 码级 软件 移植性。为ReWorks操作系 写的 ， 以在何 的统编POSIX操作系 上 ，反之亦然。统 编译执用 应低 先 优 级 务核服务高 先 优 级 务核服务低 先 优 级 务时间图3 ReWork

7、s的源代 件 移植性码级软另一方面，ReWorks通 市 上 用 的美国 河公司过对 场 应 较 风VxWorks操作系 用 及相 宏 的封装，在 用 上 了统调 义 应 层 实现VxWorks源代 兼容。 参照码级 时 VxWorks 框架， 了驱动 实现 VxWorks的二 制兼容。驱动 进4 ReWorks的 性ReWorks 存 域 理技 来提高系 的 性。储 术 统ReWorks存 域 理建立在硬件储 MMU基 之上，通 技础 过 页 术实现存的保 映射。 ，通护 时 过对MMU的抽象，使 与具 的硬件实现特性无 ，保证ReWorks能 利移植 硬件平台， 不具够顺 对备MMU能力的

8、硬件平台的 。此外， 保障 性，为 实时 ReWorks存 域 理 用了存 域物理空储 储技 ，避免缺 断，且 表以写保 “式存 在核心域间预 术 页 页 护 储，从而在 表 安 保障的 ， 小了存 域切 。页 储 换 迟基于存 域保 ，储 护 ReWorks通 在 隔离 ， 了过 栈边 设 墙 实现 务的溢出 ，当 溢出 将 隔离，保 域 的正常栈 监测 栈 时 该 务 证 务 。3 ReDe嵌入式 件开 境软 发环嵌入式系 小、 源 ，因此需要在通用的 主平台上统 积较 资建立一个嵌入式 件软 开 境，旨在 嵌入式 件的开 提供从 、发环 为 软 发 设计、 、编 调试 的 ，保 用系 的

9、开 效测试 过 证应 统 发和 件 。软 质 在开 成后， 代 加 嵌入式 境上 一发 标 码 载 标环 进ReWorks POSIX操作系统POSIX API POSIX API步 。后，才currency1化 硬件 成嵌入式 品。由于 的交 开调试 产 这样 发“式，大数嵌入式操作系 都 主机端的开 境。统 发环ReDe是为ReWorks提供的嵌入式 件开 境， 软 发环 基本功能系 、源 、交 、 、 、系 、 代 统 编辑 编译连 远 调试 统 标 码和currency1化等。载随着嵌入式开 人 方工具的利用越来越普遍，要求嵌入发 员对式 件开 境具良好的 展性。软 发环 扩 ReDe

10、3以Eclipse开 平台架构基 ， 合嵌入式 件开 的特点， 了为 础 结 软 发 实现 Eclipse的 制改造和工具 展， 与 商用链扩 CASE工具无 成，具开 性、跨平缝台、一 化等特点。ReDe3的 系 构 结 图4所 ReDe运行框架（Build on Eclipse and CDT Framework）目标机代理ReWorksforX86ReWorksforARMReWorksforMIPSOther OSforOther CPU分析与评估工具软件开发与运行支 ReWorksforPPCReWorksforReSim 软件 与 环 目标机 理软件开发 础设 远 理BSP开发 驱

11、动开发 与 图 开发 实时 开发统 与 动态 载编辑 编译 调试 支 Build 理工 理测试 Shell 运行监目标机件 理 理目标机currency1务 领应“与支 fi电fl 电 工业图4 ReDe3 系 构结1 基于“型的 件软 设计由于嵌入式 件 “和复 度不断提高，嵌入式 件的开 已软 杂 软 发 进入自 化、“型化 段。动 ReDe3成了方CASE工具Rhapsody， 使用UML 言建立 件“型，自 生成 软 动 C/C+等 言的源代 ，提供 码整的系 流 、 化的 件 明文档， 系 功能 “ 统 图 标 软 对 统 进 。Rhapsody是一个基于UML 嵌入式系 面向 象开

12、实时 统 过 对的发 CASE工具， 借助 的OXF框架 从系 的 、实现 统 “型设计、代 自 生成码 动 用例生成测试 的开 自 化。发过 动 OXF框架是面向 象对和跨嵌入式操作系统平台的，ReDe3提供了基于ReWorks操作系 的统OXF ，使 实现 ReDe3 以方便将通过Rhapsody 的“型设计 转成换 ReWorks的 用 代 ， 而 用应 码 进 为 户设计ReWorks 用提供了应 实建“手段，时设计 切 提高开 效和 性。实 发 维护2 系 统ReDe3针对ReWorks高度 和 的特性， 用XML 对件 化描述， 感知， 系 与组 进 联 实现 统源 理。用 用需求

13、 操作系 核心及 件 粒度 资 户 应 对 统 组 进 ，使系 达 化，适 从深嵌入系 复 的高端 系 的统 优 应 统 杂 实时 统境特点。环3 系 统嵌入式系 硬件 开 ，提高开 效，为实现 统软 设计 发 发 ReDe3提供了 令 器级 ReSim， 机的 令、外 的，标 设备保在 主机上开 的嵌入式 件能 适 机硬件 境。发 软 够 应 标 环 ReSim使开 人 在 硬件 供使用之前，就能 用 的开 、 和发 员 标 进 应 发 调试， 嵌入式 用 件开 硬件平台的 性，从而 测试 ” 应 软 发对 标 赖 缩 产品开 ，降低 品开 成本。发 产 发4 用开图 应 发随着嵌入式技 的

14、 展和 用 域的拓展， 化的 面已术 发 应 领 图成 改善用 使用 、提高 品易用性的重要手段，为 户 产 ReWorks 的实现 、高性能 系 数字 子 南、嵌入式 器、嵌入” 级 图 统对 电电 式理信息系 等复 用提供了良好的 。统 杂图 应 ReDe3/ReUI为应用开 提供了“所 所 ”的快 开 工具及 制性 、 发 见 图 发 强 的 。图 ReUI提供丰富的 文化 控件和 函数， 展的窗图 图 扩理及 框、按 、文本 框、 条等控件， 高效的点、 对 编辑 动 线域、像等 理。 域 用，图 图 处 针对领 应 ReUI提供复用性 的 用控件，强 实数字 表、 表 、 迹 、 航

15、 等。 图 轨 标 ReUI 用基于FrameBuffer技 的高效 理引擎， 高 术 图 处辨 图 32位彩色 。 ，时 ReUI以 方式提供窗 对象控件，具良好的 性以及 充性，用 以 用需求扩 户 应窗 件 者 函数， 以 需要自 充控件。 图 扩在 文 理方面，处 ReUI 提供 型 字” GUI 控件， GB2312/Unicode 理， 点 、矢字 。 ，编码 处 时 ReUI提供 的 英文 入“ ， 挂 拼音、五笔、手写 等标 块 英文 入。输在开 ，发过 ReUI GUI控件拖拉操作，保证GUI元素在开 与 格 一致，达 了“所 所 ”的效果。发时 时 风 见，时 ReUI具良好的兼容性，通过ReUI生成的代 能 方便移码 够植 不 的 系 上。标 统4 结 ReWorks操作系 了 善的操作系 功能，提供工 的统实现 统 业标POSIX 展 和市 广泛使用的实时扩 场 VxWorks兼容 。 时，ReWorks 自主开 ， 自主核心技 ， 以 用的特 需发 术 针对应要 制和 展。因此， 用进 扩 ReWorks操作系 ， 以提高相 统 产品的研 效， 加 品的功能 度，提高 用 面的自主 业产 发 产 应 层 创能力。