嵌入式系統(tǒng)——道系統(tǒng)

1、 II嵌入式系統(tǒng)道系統(tǒng)介紹目錄TOC o 1-5 h z國產軟硬件應用必要性分析11.1裝備用操作系統(tǒng)選型歷史證明在我軍裝備中應用國產操作系統(tǒng)是必要的1現有裝備替換國外操作系統(tǒng)產品需求2“道”系統(tǒng)概述3 HYPERLINK l bookmark4 道”系統(tǒng)與VxWorks5.5的對比4 HYPERLINK l bookmark6 操作系統(tǒng)4 HYPERLINK l bookmark32 開發(fā)工具18 HYPERLINK l bookmark34 道”系統(tǒng)與ReWorks的對比19道”系統(tǒng)裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試總結20道”系統(tǒng)在多功能標準顯控臺上適配性研制工作總結21道”系統(tǒng)對龍芯處理器支

2、持現狀21道”系統(tǒng)對龍芯2E處理器的支持21道”系統(tǒng)對龍芯2F處理器的支持23道”系統(tǒng)在龍芯2處理器上性能25道”系統(tǒng)介紹 國產軟硬件應用必要性分析操作系統(tǒng)是裝備應用的控制管理核心，對武器裝備的功能、性能和可靠性等關鍵內容具有重要影響。為適應現代戰(zhàn)爭的需要，裝備應用向信息化、自動化、智能化、高性能、高可靠的方向快速發(fā)展，而這些特性大都需要通過軟件來進行支持。其中，操作系統(tǒng)起著至關重要的作用，為整個武器裝備的功能、性能和可靠性提供核心支持。我軍裝備應用研制現用操作系統(tǒng)為美國風河公司研制的嵌入式實時操作系統(tǒng)產品VxWorksV5.5.1,通過對裝備用操作系統(tǒng)選型歷史、應用研制、裝備用國產操作系統(tǒng)需

3、求進行深入分析，在項目中我軍裝備中應用國產操作系統(tǒng)（如“道”系統(tǒng)）替換現研制用操作系統(tǒng)VxWorks5.5.1是必要的。1.1裝備用操作系統(tǒng)選型歷史證明在我軍裝備中應用國產操作系統(tǒng)是必要的從上世紀80年代至今,我軍裝備系統(tǒng)選用的操作系統(tǒng)產品包括：美國英特爾（Intel）公司的iRMX、美國風河（WindRiver）公司的VxWorks等實時多任務操作系統(tǒng)以及美國微軟（Microsoft）公司的嵌入式操作系統(tǒng)產品WindowsXPEmbeded（XPE）。國外商業(yè)貨架嵌入式實時操作系統(tǒng)產品不是我我軍裝備的貨架產品。為了提升我軍裝備研發(fā)水平,另外基于我國當時沒有相應產品這個現實,從1998年開始，

4、我軍裝備研發(fā)部門引進了美國風河公司的VxWorks實時操作系統(tǒng)產品。但是,嵌入式應用的開發(fā)特點決定了,除了購買商業(yè)貨架產品以外,開發(fā)過程中還需要廠家提供及時的技術支持和服務，然而由于VxWorks是美國產品，其廠家在國內的技術支持力量薄弱，另外由于保密的原因，國外廠家也無法提供直接的技術支持。所以，在引進后，工業(yè)部門自己花了大量的時間、精力和資金對VxWorks產品進行理解、熟悉、修改和定制。VxWorks的升級產品將使我們的工業(yè)部門重復上述過程。說明目前我軍裝備工業(yè)部門目前在這項技術上還是受制于人的。國外嵌入式操作系統(tǒng)產品的生命周期不受國內我軍裝備和國防科技工業(yè)自主發(fā)展的制約。在相關產品停止

5、發(fā)展或是與自主發(fā)展我軍裝備的需求不一致的情況下，會制約我軍裝備的自主發(fā)展。80年代初期，我軍裝備開始在不同類型的電子裝備的研發(fā)中引進了Intel公司的CPU技術和其配套的實時操作系統(tǒng)產品i-RMX/86,但是，由于Intel的商業(yè)方向轉而定位在PC機和服務器領域，Intel在90年初期放棄了嵌入式實時操作系統(tǒng)產品i-RMX，使得我軍裝備研發(fā)部門也于90年代中期停止了i-RMX產品系列的使用。然而，安裝了i-RMX操作系統(tǒng)的裝備至今還在使用，但是熟悉這套系統(tǒng)的人已經很少，配套的調試設備和維護設備也已經過時。這種事件的發(fā)生，不僅對老裝備的維護帶來很大困難，對新裝備的發(fā)展也帶來不利影響2009年6月

6、，Intel收購WindRiver公司再次給國內我軍裝備的持續(xù)發(fā)展已經帶來了非?，F實的威脅。Intel收購的目的是WindRiver在嵌入式Linux方面的實力，以在移動終端等民用市場同其他IT巨頭進行生死競爭。其直接結果便是WindRiver的國防產品會受到冷落。盡管這種影響不會即刻體現出來，但我軍裝備大量應用VxWorks產品的前途已經毋容置疑的嚴峻而緊迫。2008年3月，微軟宣布WindowsXP產品將于2009年4月14日停止主流支持服務，09年5月宣布延長，但是并沒有說延長至何時。一旦WindowsXP停止更新，WindowsXP產品系列，包括WindowsXP/Embeded將面臨

7、淘汰,而選用XPE的我軍裝備也將面臨存在安全隱患、無法得到持續(xù)的技術支持和服務等關鍵問題;微軟后續(xù)是推出Windows7的嵌入式版本還是只推WindowsCE也會導致我軍裝備再次面臨抉擇。i-RMX、VxWorks、WindowsXP/Embeded等我軍裝備選用的裝備用操作系統(tǒng)產品或被生產廠商停止維護，或被收購的事實充分說明：國外嵌入式實時操作系統(tǒng)產品生命周期不受我軍裝備維護需要的影響，對我軍裝備的可維護性造成了巨大困難，提高我軍裝備維護成本;國外嵌入式實時操作系統(tǒng)產品不會因為我軍裝備的發(fā)展需要制定相應發(fā)展規(guī)劃，使我軍裝備的研制受到相應產品的嚴重制約，不能滿足我軍裝備的可持續(xù)發(fā)展需要。因此，

8、在我軍裝備中應用國產操作系統(tǒng)產品替代國外操作系統(tǒng)產品是必要的?，F有裝備替換國外操作系統(tǒng)產品需求我軍裝備現裝備用操作系統(tǒng)選用的均為國外操作系統(tǒng)產品，為保障系統(tǒng)安全性、可維護性，具有替換現裝備用操作系統(tǒng)為國產操作系統(tǒng)，并在新研型號中逐步推廣應用國產操作系統(tǒng)的需求。我軍裝備現裝備用操作系統(tǒng)是美國風河公司生產、銷售的嵌入式實時操作系統(tǒng)產品VxWorksv5.5.1，配套開發(fā)工具為Tornado2.2。近十年來，工業(yè)部門基于VxWorksv5.5.1開發(fā)了大量的裝備應用，開發(fā)人員已經適應了Tornado2.2的開發(fā)工具，并Tornado2.2、VxWorks5.5.1的功能特點形成了一套研制模式。替換V

9、xWorks5.5.1，不僅僅是替換一個操作系統(tǒng)內核，還涉及多方面需求，包括:1）國產操作系統(tǒng)應提供與VxWorksv5.5.1對等的功能，如基于優(yōu)先級搶占的任務調度算法、信號量、消息隊列、內存管理、設備管理等;國產操作系統(tǒng)應提供與VxWorksV5.5.1近似的性能，提供同等數量級的操作響應時間；國產操作系統(tǒng)應提供與VxWorksV5.5.1一致的編程接口，減少應用遷移的工作量；國產操作系統(tǒng)應支持已開發(fā)的裝備用硬件設備驅動模塊、軟件中間件模塊二進制代碼的遷移，以更多地利用工業(yè)部門已有研制成果；國產操作系統(tǒng)應提供功能、使用方式與Tornado2.2致的開發(fā)工具，以適應工業(yè)部門已經形成的開發(fā)模式

10、，便于開發(fā)人員快速掌握?！暗馈毕到y(tǒng)概述“道”系統(tǒng)是北京科銀京成技術有限公司自主研制的嵌入式基礎軟件，包括嵌入式實時操作系統(tǒng)DeltaOS和集成開發(fā)環(huán)境LambdaTOOL。1)嵌入式實時操作系統(tǒng)DeltaOSDeltaOS具備微秒級的響應時間，提供基于優(yōu)先級搶占的實時任務調度策略，提供動態(tài)加載功能，在功能、性能上可以替代VxWorks5.5。DeltaOS提供VxWorks接口兼容層，兼容多功能標準顯控臺標準配套模塊所使用的全部VxWorks操作系統(tǒng)接口，支持VxWorks5.5目標代碼的加載、運行，保障多功能標準顯控臺已有成果的無縫遷移，保障基于多功能標準顯控臺開發(fā)的應用的快速遷移。圖3-1

11、“道”系統(tǒng)嵌入式實時操作系統(tǒng)組成2)LambdaTOOLLambdaTOOL基于Eclipse框架構建，與風河公司Workbench6.x采用同一框架。LambdaTOOL提供功能強大、方便易用的源碼編輯環(huán)境,快速、穩(wěn)定的調試環(huán)境，支持Tornado2.2編譯的目標代碼的下載、調試，覆蓋編碼、調試、測試、部署等裝備用嵌入式軟件生產周期，形成生產線。LambdaTOOL針對存在大量VxWorks已有成果的JZ我軍裝備定制大量功能，保障應用的快速遷移。圖3-2“道”系統(tǒng)集成開發(fā)工具組成“道”系統(tǒng)詳細情況參閱：附件一：道系統(tǒng)3.2.3產品介紹附件二：道系統(tǒng)3.2.4產品介紹“道”系統(tǒng)與VxWorks

12、55的對比操作系統(tǒng)功能對比功能模塊功能說明“道”系統(tǒng)VxWorks消息隊列模塊創(chuàng)建或打開一個消息隊列支持支持關閉指定的消息隊列支持支持移除消息隊列支持支持發(fā)送一個消息到消息隊列支持支持從消息隊列中接收消息支持支持注冊/取消消息隊列的通知請求支持支持為消息隊列設置屬性支持支持獲取指定的消息隊列的屬性支持支持線程管理模塊初始化線程屬性結構。支持支持銷毀線程屬性結構。支持支持設置線程屬性結構中堆棧大小屬性。支持支持獲取線程屬性結構中堆棧大小屬性。支持支持設置線程屬性結構中堆棧地址屬性。支持支持獲取線程屬性結構中堆棧地址屬性。支持支持設置線程屬性結構中分離狀態(tài)屬性。支持支持獲取線程屬性結構中分離狀態(tài)屬

13、性。支持支持設置線程屬性結構中競爭范圍屬性。支持支持獲取線程屬性結構中競爭范圍屬性。支持支持設置線程屬性結構中調度繼承屬性。支持支持獲取線程屬性結構中調度繼承屬性。支持支持設置線程屬性結構中調度策略屬性。支持支持獲取線程屬性結構中調度策略屬性。支持支持設置線程調度參數屬性。支持支持獲取線程屬性結構中調度參數屬性。支持支持創(chuàng)建一個線程。支持支持結束當前的線程。支持支持等待一個線程終止。支持支持動態(tài)設置線程的分離狀態(tài)屬性支持支持獲取當前線程的ID。支持支持比較兩個線程是否相同。支持支持提供一次性初始化功能。支持支持獲取指定線程調度策略及調度參數。支持支持動態(tài)設置指定線程的調度策略及調度參支持支持數

14、。向指定的線程發(fā)送信號。支持支持設置執(zhí)行線程信號屏蔽碼支持支持撤銷指定的線程支持支持設置當前線程的撤銷狀態(tài)。支持支持設置當前線程的撤銷類型。支持支持設立一個撤銷點。支持支持向調用線程的清理函數棧的棧頂增加一個清理函數。支持支持刪除調用線程的清理函數棧頂的一個清理函數。支持支持線程專有匙模塊創(chuàng)建線程專有匙（線程私有數據）對象。支持支持刪除線程專有匙（線程私有數據）對象。支持支持設置線程專有匙（線程私有數據）對象的值。支持支持獲取線程專有匙（線程私有數據）對象的值。支持支持線程條件變量模塊初始化條件變量屬性結構。支持支持銷毀條件變量屬性結構。支持支持初始化條件變量。支持支持銷毀已創(chuàng)建的條件變量。支

15、持支持喚醒等待條件變量的線程。支持支持喚醒所有被阻塞在條件變量cond上的線程。支持支持無限等待條件變量。支持支持限時等待條件變量。支持支持線程互斥鎖模塊初始化互斥鎖屬性結構。支持支持銷毀互斥鎖屬性結構。支持支持設置互斥鎖屬性結構中協(xié)議屬性。支持支持獲取互斥鎖屬性結構中協(xié)議屬性。支持支持設置互斥鎖屬性結構的優(yōu)先級天花板屬支持支持性。獲取互斥鎖屬性結構中優(yōu)先級天花板屬性。支持支持創(chuàng)建并初始化互斥鎖。支持支持銷毀互斥鎖。支持支持互斥鎖的阻塞式加鎖。支持支持限時加鎖互斥鎖。支持支持非阻塞加鎖互斥鎖。支持支持解鎖互斥鎖。支持支持動態(tài)設置互斥鎖的優(yōu)先級天花板。支持支持獲取互斥鎖優(yōu)先級天花板。支持支持調度

16、管理模塊獲取最大調度優(yōu)先權支持支持獲取最小調度優(yōu)先權支持支持獲取按RR算法調度的實時進程的時間片長度支持支持主動放棄CPU調度資源支持支持信號量管理模塊初始化未命名信號量支持支持關閉未命名信號量支持支持創(chuàng)建/打開命名信號量支持支持關閉已命名信號量支持支持移除一個命名的信號量支持支持以阻塞方式等待信號量支持支持以非阻塞方式等待信號量支持支持解鎖一個信號量支持支持獲取信號量值支持支持冃F/亠口異步4口號模塊加入信號到指定的信號集支持支持從指定的信號集中刪除一個信號支持支持初始化指定的信號集包含所有信號支持支持判斷指定信號是否是指定信號集中的成員支持支持初始化指定的信號集為空支持支持審查/改變信號動

17、作支持支持查詢或設置執(zhí)行線程信號屏蔽碼支持支持查詢當前執(zhí)行線程未決的信號支持支持掛起線程直到一個信號被發(fā)送到調用線程支持支持向指定的線程發(fā)送指定信號支持支持向指定的線程發(fā)送指定的需要排隊的信號支持支持非超時等待信號支持支持阻塞調用線程直到特定信號發(fā)生支持支持以超時方式等待信號支持支持時鐘和定時模塊獲取指定時鐘精度支持支持獲取當前時鐘值支持支持設置當前時鐘支持支持以秒和納秒為單位延時支持支持以秒為單位延時支持支持設置信號傳送鬧鐘支持支持創(chuàng)建定時器支持支持銷毀已創(chuàng)建定時器支持支持設置定時器的定時值支持支持獲取定時器的到時的當前剩余值和周期性重新裝載的定時值支持支持返回定時器到期計數支持支持3.1.

18、1.2接口對比接口類別“道”系統(tǒng)VxWorks5.5“道”系統(tǒng)接口支持VxWorks應用API接口支持支持POSIX接口支持支持31121“道”系統(tǒng)POSIX接口支持列表功能模塊接口消息隊列模塊mq_openmqclosemqunlinkmqsendmqreceivemqnotifymqsetattrmqgetattr線程管理模塊pthreadattrinitpthreadattrdestroypthreadattrsetstacksizepthreadattrgetstacksizepthreadattrsetstackaddrpthreadattrgetstackaddrpthreadat

19、trsetdetachstatepthreadattrgetdetachstatepthreadattrsetscopepthreadattrgetscopepthreadattrsetinheritschedpthreadattrgetinheritschedpthreadattrsetschedpolicypthreadattrgetschedpolicypthreadattrsetschedparampthreadattrgetschedparampthreadcreatepthreadexitpthreadjoinpthreaddetachpthreadselfpthreadequal

20、pthreadoncepthreadgetschedparampthreadsetschedparampthreadkillpthreadsigmaskpthreadcancelpthreadsetcancelstatepthreadsetcanceltypepthreadtestcancelpthreadcleanuppushpthreadcleanuppop線程專有匙模塊pthreadkeycreatepthreadkeydeletepthreadsetspecificpthreadgetspecific線程條件變量模塊pthreadcondattrinitpthreadcondattrd

21、estroypthreadcondinitpthreadconddestroypthreadcondsignalpthreadcondbroadcastpthreadcondwaitpthreadcondtimedwait線程互斥鎖模塊pthreadmutexattrinitpthreadmutexattrdestroypthreadmutexattrsetprotocolpthreadmutexattrgetprotocolpthreadmutexattrsetprioceilingpthreadmutexattrgetprioceilingpthreadmutexinitpthreadmu

22、texdestroypthreadmutexlockpthreadmutextimedlockpthreadmutextrylockpthreadmutexunlockpthreadmutexsetprioceilingpthreadmutexgetprioceiling調度管理模塊schedgetprioritymaxschedgetpriorityminschedrrgetintervalschedyield信號量管理模塊seminitsemdestroysem_opensemclosesemunlinksemwaitsemtrywaitsempostsemgetvalue異步信號模塊si

23、gaddsetsigdelsetsigfillsetsigismembersigemptysetsigactionsigprocmasksigpendingsigsuspendkillsigqueuesigwaitsigwaitinfosigtimedwait時鐘和定時模塊clockgetresclockgettimeclocksettimenanosleepsleepalarmtimercreatetimerdeletetimersettimetimergettimetimergetoverrun31122“道”系統(tǒng)VxWorks接口支持列表“道”系統(tǒng)已支持標準臺硬件設備驅動、中間件軟件模塊

24、所使用的全部VxWorks接口，如下表所示：功能模塊接口任務管理kernelTimeSlicetaskPrioritySettaskLocktaskUnlocktaskSpawntaskActivatetaskNametaskNameToIdtaskIdSelftaskIdVerifytaskNametaskNameToIdtaskIdSelftaskIdVerifytaskOptionsGettaskIdListGettaskIsSuspendedtaskIsReadytaskDeletetaskDeleteForcetaskSafetaskUnsafetaskSuspendtaskResu

25、metaskRestarttaskDelaytaskPriorityGettaskStatusStringtaskInfoGettaskShow任務變量taskVarAddtaskVarDeletetaskVarSettaskVarGettaskVarInittaskVarlnfo任務擴展taskHookInittaskCreateHookAddtaskCreateHookDeletetaskSwitchHookAddtaskSwitchHookDeletetaskDeleteHookAddtaskDeleteHookDelete信號量semBCreatesemCCreatesemMCreat

26、esemDeletesemFlushsemGivesemTakesemInfosemBLibInitsemCLibInitsemMLiblnitsemMGiveForce管道pipeDrvpipeDevCreatepipeDevDelete周期任務periodrepeat消息msgQCreatemsgQInitmsgQDeletemsgQSendmsgQReceivemsgQLiblnitmsgQNumMsgsmsgQInfoGetLog信息logInitlogMsglogFdSet中斷intConnectintContextintCountintLockintUnlock事件eventSen

27、deventReceiveeventClear錯誤碼_errnoerrnoGeterrnoOfTaskGeterrnoSet看門狗定時器wdCreatewdStartwdDeletewdCancelwdLibInit內存管理memPartOptionsSetmemalignvallocmemPartReallocmemPartFindMax硬件環(huán)境：宿主機：CPU：AMDXP3000+內存：512M網卡：RTL8139目標機：CPU：Intel845Celeron1.7GHZ內存：256M網卡：DeltaCORE：RTL8139軟件環(huán)境：DeltaOS3/“道”系統(tǒng)3VxWorks5.5/To

28、rnado2.2測試均使用了CACHE，沒有使用編譯優(yōu)化。性能數據：任務DeltaC0RE3.0（時間在微秒級）VxWorks5.5（時間在微秒級）創(chuàng)建任務(deltataskcreate/tasklnit)3.124.85啟動任務(deltataskstart/taskActivate)0.330.15刪除任務刪除就緒態(tài)任務1.262.27刪除延遲任務1.252.34(delta_task_delete/taskDele刪除處于阻塞態(tài)的任務1.442.39te)刪除運行態(tài)任務1.434.81掛起任務掛起就緒態(tài)任務0.200.22(delta_task_suspend/taskSuspend)

29、掛起處于掛起態(tài)的任務0.120.15掛起運行態(tài)任務0.621.10解掛任務(delta_task_resume/taskResume)解掛就緒態(tài)任務不導致切換0.140.12解掛高優(yōu)先級任務導致當前任務被搶占0.650.85獲得任務優(yōu)先級(deltataskgetpriority/taskPriorityGet)0.080.06設置任務優(yōu)先級(delta_task_set_priority/taskPrioritySet)設置當前任務優(yōu)先級0.250.30設置任務優(yōu)先級導致當前任務被搶占0.811.07任務切換同優(yōu)先級任務切換0.170.39不同優(yōu)先級任務切換0.150.81定時器倉U建定時器

30、(deltatimercreate/wdCreate)0.510.55啟動定時器(delta_timer_fire_after/wdStart)時間鏈上有定時器（1000個）25.814.30時間鏈上沒有定時器0.240.86刪除定時器定時器未啟動便刪除0.370.90(delta_timer_delete/wdDelete)定時器啟動之后再被刪除0.380.98取消定時器(deltatimercancel/wdCancel)0.140.33信號量（計數信號量）創(chuàng)建信號量(deltasemphorecreate/semCCreate)0.660.93刪除信號量(deltasemaphorede

31、lete/semDelete)0.371.32獲得信號量成功獲得信號量0.160.11(delta_semaphore_obtain/semTake)不能立即獲得信號量，不等待立即返回0.220.29任務不能立即獲得信號量，被阻塞0.491.28釋放信號量(delta_semaphore_release/semGive)釋放沒有等待任務的信號量0.250.09釋放信號量導致任務被搶占0.500.96中斷開中斷(deltainterruptenable/intLock)0.030.02關中斷(deltainterruptdisable/intUnlock)0.010.033.1.2開發(fā)工具開發(fā)工

32、具功能模塊功能描述“道”系統(tǒng)3Tornado2.2Eclipse平臺支持不支持工程管理系統(tǒng)Bootable項目類型支持支持Downloadable項目類型支持支持靜態(tài)庫項目類型支持支持源碼編輯環(huán)境基本C/C+代碼編輯功能支持支持語法色彩顯示支持不支持代碼導航支持不支持代碼折疊支持不支持代碼重構支持不支持代碼自動補全支持不支持代碼本地版本管理支持不支持可視化配置環(huán)境組件可視化配置支持支持目標板可視化配置支持不支持內存可視化配置支持不支持構建環(huán)境C/C+編譯鏈接工具支持支持增量構建支持支持調試環(huán)境源碼級單步、繼續(xù)、暫停調試功能支持支持斷點管理支持支持查看寄存器支持支持查看內存支持支持查看變量/表達

33、式支持支持核心級調試支持不支持系統(tǒng)級/任務級調試支持支持系統(tǒng)監(jiān)控環(huán)境顯示已加載網卡信息支持支持顯示已注冊到mux層的設備配置信息支持支持顯示已加載模塊的狀態(tài)支持支持顯示任務信息支持支持顯示設備信息支持支持顯示文件描述符信息支持支持顯示指定付號信息支持支持顯示系統(tǒng)內存使用情況支持支持顯示指定二進制文件所有符號信息支持支持團隊開發(fā)環(huán)境版本控制支持不支持遠程目標機管理支持不支持團隊構建支持不支持應用遷移指南VxWorks應用遷移指南支持3.2“道”系統(tǒng)與ReWorks的對比“道”系統(tǒng)與ReWorks作為國產嵌入式實時操作系統(tǒng)的代表，均為支持平面保護模式的多任務嵌入式實時操作系統(tǒng)，支持任務的按優(yōu)先級/

34、時間片輪轉調度，支持任務變量和任務回調函數，具備多種任務間通信機制（信號量，消息隊列，異步信號以及事件），提供有時鐘和中斷管理，具備內存管理機制，有網絡，文件系統(tǒng)組件?！暗馈毕到y(tǒng)與ReWorks的不同在于:道系統(tǒng)ReWorksVxWorks兼容性源碼及二進制兼容。不兼容?？刂婆_控制臺提供VGA顯示?？刂婆_不提供VGA顯示。驅動與VxWorks操作系統(tǒng)兼容，且提供源碼。與VxWorks操作系統(tǒng)不兼容，只提供部分源碼。調試環(huán)境網絡調試功能更為方便，串口調試穩(wěn)定可靠。串口調試穩(wěn)定可靠，網絡調試功能不穩(wěn)定。（*以上信息來源于用戶反饋。）“道”系統(tǒng)裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試總結裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底

35、測試由海軍裝備研究院軟件室組織實施，由中船重工集團艦船研究院負責測試場地和環(huán)境保障，由裝備用典型應用研制單位提供被移植的典型應用。裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試分為通用環(huán)境測試和典型應用測試兩個階段。通用環(huán)境測試階段在中船重工集團艦船研究院提供的加固機上進行操作系統(tǒng)通用功能、性能、可安裝性、強度測試內容；典型應用測試階段在裝備用典型應用研制單位提供的BZT環(huán)境上將典型裝備應用移植到國產嵌入式操作系統(tǒng)上。在通用環(huán)境測試階段，裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試，通過POSIX操作系統(tǒng)接口、VxWorksV5.5.1應用編程接口對“道”系統(tǒng)的功能做了全面、細致的測試，測試范圍覆蓋操作系統(tǒng)內核、文件系統(tǒng)、網絡

36、協(xié)議棧、圖形用戶接口、開發(fā)工具等產品組成，從測試的整體情況來看，“道”系統(tǒng)具備裝備用嵌入式實時操作系統(tǒng)所應當具有的全部功能，但在在POSIX接口和VxWorks接口的支持還不夠完善（不支持的接口可以使用“道”系統(tǒng)自身接口實現）。在通用環(huán)境測試階段，裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試對“道”系統(tǒng)的性能測試包括操作系統(tǒng)內核、內存管理、網絡通信、圖形用戶接口程序等關鍵性能指標的測試，測試結果顯示，“道”系統(tǒng)內核操作響應時間均在微秒級，具備快速中斷響應時間，滿足可確定性、及時性等實時性指標。在通用環(huán)境測試階段，裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試對“道”系統(tǒng)的可安裝性進行了檢驗，表明LambdaPRO產品包具備良好

37、的可安裝性。在通用環(huán)境測試階段，裝備用嵌入式操作系統(tǒng)摸底測試測試數據真實地反應了“道”系統(tǒng)可允許的多任務強度：DeltaOS能夠允許的最大任務數僅受運行環(huán)境的內存限制；在網絡強度測試項中，DeltaOS網絡協(xié)議棧能夠支持64K大小的UDP數據報文。在典型應用測試階段，根據摸底測試大綱要求，LambdaPRO在X09所和X16所兩個典型應用上進行了移植工作，并且進行了基本功能驗證和25小時連續(xù)運行的強度測試工作；對我軍裝備典型裝備應用在“道”系統(tǒng)上的可移植性和穩(wěn)定性進行了摸底。其中，x09所典型應用移植用了4天時間，配合X09綜合調試及測試用了3天時間；x16所典型應用移植用了8天時間，配合x1

38、6綜合調試及測試用了2天時間。經過基本功能驗證測試和25小時連續(xù)運行測試，x09所典型應用和x16所典型應用移植均達到要求?！暗馈毕到y(tǒng)在多功能標準顯控臺上適配性研制工作總結2009年3月起，科銀京成根據海裝電子部及總體技術責任單位要求開展“道”系統(tǒng)在多功能標準顯控臺上適配性研制工作，工作目標是：1)以不改變多功能標準顯控臺硬件設備驅動、故障診斷代碼和軟件中間件配置項鑒定狀態(tài)為前提；覆蓋已通過鑒定的全部多功能標準顯控臺合格硬件和軟件產品；采用與VxWorks技術實現一致的測試原理、測試方法、測試工具，驗證“道”系統(tǒng)對已通過鑒定的多功能標準顯控臺合格廠商名錄中的標準硬件模塊和軟件配置項的適配性；多

39、功能標準顯控臺的硬件設備驅動和軟件中間件在“道”系統(tǒng)上運行結果與VxWorks5.5一致?！暗馈毕到y(tǒng)在多功能標準顯控臺上適配性研制工作的工作范圍包括已通過鑒定的多功能標準顯控臺合格廠商名錄中的標準硬件模塊驅動和軟件配置項以及測試軟件。2010年8月，“道”系統(tǒng)在多功能標準顯控臺上適配性測試組按照評審通過的“道系統(tǒng)”在多功能標準顯控臺上適配性測試大綱和“道系統(tǒng)”在多功能標準顯控臺上適配性測試細則的要求，對“道”系統(tǒng)在多功能標準顯控臺上，在保持多功能標準顯控臺五型樣臺已通過鑒定的硬件設備驅動及軟件中間件目標代碼技術狀態(tài)的前提下，采用與VxWorks5.5一致的測試原理、測試方法及測試工具，對“道系

40、統(tǒng)”對已通過鑒定的多功能標準顯控臺合格廠商名錄中的標準硬件模塊和11類14個軟件配置項進行了適配性測試，測試內容包括硬件適配性測試、硬件整臺協(xié)同工作測試、軟件配置項適配性測試及軟件配置項協(xié)同工作測試、雙冗余網卡切換時間等。按照測試細則規(guī)定的測試內容，“道系統(tǒng)”在多功能標準顯控臺上適配性測試結果與VxWorks下相同測試項目的測試結果一致?！暗馈毕到y(tǒng)對龍芯處理器支持現狀6.1“道”系統(tǒng)對龍芯2E處理器的支持2007年12月至2008年5月，“道”系統(tǒng)在LambdaPRO3.2產品的基礎上，根據龍芯2E福瓏電腦硬件平臺的相關特點，通過對操作系統(tǒng)、驅動和開發(fā)工具（編譯鏈接工具鏈、交叉調試環(huán)境等）的移

41、植，實現能夠支持基于龍芯2E福瓏電腦的實時嵌入式實時基礎軟件：1）操作系統(tǒng)：在龍芯2E福瓏電腦硬件平臺上對“道”系統(tǒng)操作系統(tǒng)產品DeltaOS內核進行移植，支持龍芯2E處理器的體系架構和工作模式，實現對嵌入式實時應用的資源管理。DeltaOS在龍芯2E處理器上支持功能如下：支持多任務管理，提供256個任務優(yōu)先級；支持優(yōu)先級搶占和時間片輪轉調度算法；實現時間管理功能，允許應用任務設置和讀取系統(tǒng)時間，允許應用任務睡眠一段時間，完成計時和對任務時間片的計算；實現定時管理功能，在定時時間后調用相應的定時處理程序；實現中斷管理功能，完成響應中斷的一些必要處理；A實現通信、同步、互斥管理功能，提供應用任務

42、之間、任務與中斷之間的通信、同步和互斥機制。機制包括消息隊列、信號量、異步信號量、事件；實現內存管理功能；2）設備驅動：根據硬件資料和Linux參考代碼，基于DeltaOS驅動結構實現板載基本設備（包括中斷、定時器、串口）的驅動，為操作系統(tǒng)和目標機管理工具提供驅動支持。支持如下驅動：CPU：龍芯2E；中斷：8259a和bonito；系統(tǒng)定時器：8254定時器；串口：i8250兼容串口；顯卡：ATIRADEON7000-M；鍵盤鼠標：PS2接口。3）圖形用戶接口（GUI）：以“道”系統(tǒng)圖形用戶接口產品DeltaGUI4為基礎，參考硬件資料和參考代碼，移植到龍芯2E福瓏電腦自帶顯卡（ATIRADE

43、ON7000-M）上，實現類WindowsMFC的GUI庫和二維顯卡驅動。圖形用戶接口提供如下功能：外觀提供了類似Windows95的圖形接口基本元素，包括：窗口、對話框、菜單、按鈕、文本框、滾動條、進度條等；具有類似Windows的消息處理機制；支持多種常見圖形文件格式，包括BMP、GIF、JPG；提供中文支持接口和輸入法接口，允許外掛字庫或者輸入法。4）開發(fā)工具：以“道”系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境工具LambdaTOOL為基礎，支持龍芯2E福瓏電腦的編譯、鏈接、調試工具鏈，定制項目類型，定制基于串口連接方式的目標機代理等內容，提供易用的集成開發(fā)環(huán)境。開發(fā)環(huán)境支持功能如下：實現項目系統(tǒng)管理功能，支持項

44、目資源的自動分類和標識，支持項目的導入導出，支持驅動項目開發(fā)向導等功能；實現編輯代碼功能，支持拷貝、剪切、粘貼、查找、替換等基本源碼編輯功能，支持中文顯示，支持代碼重構等功能；實現編譯、構建功能，基于GNUGCC344的編譯環(huán)境，支持inelude文件搜索路徑的自動生成等功能；實現可視化的系統(tǒng)配置，包括內核對象配置、內存配置、目標板配置；實現基于串口連接的交叉調試功能，提供較快的響應速度。6.2“道”系統(tǒng)對龍芯2F處理器的支持2010年3月至2010年5月，“道”系統(tǒng)在LambdaPRO3.2（for龍芯2E）產品的基礎上，根據龍芯2F電腦硬件平臺的相關特點，實現能夠支持基于龍芯2F電腦的實時

45、嵌入式實時基礎軟件：1）操作系統(tǒng)：在龍芯2F電腦硬件平臺上對“道”系統(tǒng)操作系統(tǒng)產品DeltaOS內核進行移植，支持龍芯2F處理器的體系架構和工作模式，實現對嵌入式實時應用的資源管理。DeltaOS在龍芯2F處理器上支持功能如下：支持多任務管理，提供256個任務優(yōu)先級；支持優(yōu)先級搶占和時間片輪轉調度算法；實現時間管理功能，允許應用任務設置和讀取系統(tǒng)時間，允許應用任務睡眠一段時間，完成計時和對任務時間片的計算；實現定時管理功能，在定時時間后調用相應的定時處理程序；實現中斷管理功能，完成響應中斷的一些必要處理；A實現通信、同步、互斥管理功能，提供應用任務之間、任務與中斷之間的通信、同步和互斥機制。機

46、制包括消息隊列、信號量、異步信號量、事件；實現內存管理功能；支持IPv4TCP/IP網絡協(xié)議棧；支持FAT16/FAT32文件系統(tǒng)。設備驅動：根據硬件資料，基于DeltaOS驅動結構實現板載設備的驅動，為操作系統(tǒng)和目標機管理工具提供驅動支持。支持如下驅動：8259a和bonito中斷驅動；8254定時器驅動；i8250兼容串口驅動；VGA顯卡驅動；PCI總線驅動；IDE硬盤驅動；82546網卡驅動。開發(fā)工具：以“道”系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境工具LambdaTOOL為基礎，支持龍芯2F電腦的編譯、鏈接、調試工具鏈，定制項目類型，定制基于串口連接方式的目標機代理等內容，提供易用的集成開發(fā)環(huán)境。開發(fā)環(huán)境支持

47、功能如下：實現項目系統(tǒng)管理功能，支持項目資源的自動分類和標識，支持項目的導入導出，支持驅動項目開發(fā)向導等功能；實現編輯代碼功能，支持拷貝、剪切、粘貼、查找、替換等基本源碼編輯功能，支持中文顯示，支持代碼重構等功能；實現編譯、構建功能；實現可視化的系統(tǒng)配置，包括內核對象配置、內存配置、目標板配置；實現基于串口、網絡連接的交叉調試功能，提供較快的響應速度。6.3“道”系統(tǒng)在龍芯2處理器上性能1）硬件環(huán)境：宿主機：CPU：AMDXP3000+內存：512M目標機：CPU：龍芯：龍芯2E667MHzX86：AMDGX3-C0/B1500MHz內存：256M2）軟件環(huán)境：龍芯平臺：LambdaPRO3.

48、2（龍芯）X86平臺：LambdaPRO3.2（X86）3）測試結果：任務龍芯2E（時間在微秒級）X86（時間在微秒級）創(chuàng)建任務(delta_task_create/taskInit)17.34659612.030059啟動任務(delta_task_start/taskActivate)0.7914390.921550刪除任務(delta_task_delete/taskDelete)刪除就緒態(tài)任務task_delete6.5363144.014724刪除延遲任務task_delete_wake_after6.5457764.174210刪除處于阻塞態(tài)的任務task_delete_block6.2428104.152704刪除運行態(tài)任務taskdeleterunning7.0431074.443000掛起任務(delta_ta