如何設(shè)計基于ARM的嵌入式操作系統(tǒng)？

移植過程可以參考網(wǎng)絡(luò)上一些BSP代碼，BSP的英文全稱為board support package，即板級支持包，它的作用是針對特殊的硬件平臺，為VxWorks內(nèi)核提供操作的接口。

μClinux

嵌入式Linux作為一個開放源代碼的操作系統(tǒng)，以價格低廉、功能強大又易移植的特性正在被廣泛應(yīng)用，μClinux是專門針對沒有MMU的處理器而設(shè)計的嵌入式Linux，非常適合中低端嵌入式系統(tǒng)的需求。 在GNU通用公共許可證的授權(quán)下，μClinux操作系統(tǒng)的用戶可以使用幾乎所有Linux的API函數(shù)，不會因為沒有內(nèi)存管理單元MMU而受到影響;而且，μClinux在標準的Linux基礎(chǔ)上進行了適當?shù)牟眉艉蛢?yōu)化，形成了一個高度優(yōu)化的、代碼緊湊的嵌入式Linux，體積小了，但是仍然保留了Linux的大多數(shù)的優(yōu)點，比如穩(wěn)定性好、強大的網(wǎng)絡(luò)功能、良好的可移植性、完備的文件系統(tǒng)支持功能、以及標準豐富的應(yīng)用程序接口API等，可以支持類似ARM7TDMI等類型多的小巧玲瓏的中央處理器。

eCos

eCos中文翻譯為嵌入式可配置操作系統(tǒng)或嵌入式可配置實時操作系統(tǒng)。適合于深度嵌入式應(yīng)用，主要應(yīng)用對象包括消費電子、電信、車載設(shè)備、手持設(shè)備以及其他一些低成本和便攜式應(yīng)用。eCos是一種開發(fā)源代碼軟件，無任何版權(quán)費用。 eCos最大的特點是模塊化，內(nèi)核可配置。如果說嵌入式Linux太龐大了，那么eCos可能就能夠滿足要求。它是一個針對16位、32位和64位處理器的可移植開放源代碼的嵌入式RTOS。和嵌入式Linux不同，它是由專門設(shè)計嵌入式系統(tǒng)的工作組設(shè)計的。eCos具有相當豐富的特性和一個配置工具，后者能夠讓你選取你所需要的特性。

eCos的軟件分了若干的模塊，移植工作主要在他的hal層進行，所謂hal(硬件抽象層)就是把和硬件相關(guān)的軟件湊到一起。

μC/OS-II

μC /OS-II是一個完整的、可移植、可固化、可裁剪的占先式實時多任務(wù)內(nèi)核。μC/OS-II絕大部分的代碼是用ANSI的C語言編寫的，包含一小部分匯編代碼，使之可供不同架構(gòu)的微處理器使用。其結(jié)構(gòu)小巧簡潔且支持搶占式的多任務(wù)調(diào)度與管理。此實時操作系統(tǒng)管理任務(wù)數(shù)多達64個,且提供內(nèi)部程序存儲器管理、系統(tǒng)運行時間管理、多任務(wù)實時調(diào)度與管理等功能。由于它的作者占用和保留了8個任務(wù)，所以留給用戶應(yīng)用程序最多可有56個任務(wù)。賦予各個任務(wù)的優(yōu)先級必須是不相同的。這意味著μC/OS-II不支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法。μC/OS-II為每個任務(wù)設(shè)置獨立的堆?？臻g，可以快速實現(xiàn)任務(wù)切換。

將μC/OS-II操作系統(tǒng)移植到目標處理器上，需要從硬件和軟件兩方面來考慮。硬件方面，目標處理器需滿足以下條件：

①處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼;

②用C語言可以開/關(guān)中斷;

③處理器支持中斷，并且能夠產(chǎn)生定時中斷(通常在10～1000 Hz之間);

④處理器能夠支持容納一定量數(shù)據(jù)的硬件堆棧;

⑤處理器有將堆棧指針和其他寄存器讀出和存儲到堆棧或內(nèi)存中的指令。

軟件方面，主要是一些與處理器相關(guān)的代碼移植，其分布在OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM這3個不同的文件中。