[發明專利]實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法

在審

• 申請號: 202011276637.5
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112416443A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王宜懷;劉長勇;阮星;汪恒;葉柯陽
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06F9/4401
• 分類號: G06F9/4401
• 代理公司: 蘇州見山知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

1.一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1:將基本輸入輸出系統與用戶程序分離，構建出通用嵌入式計算機框架；

步驟S2：對存儲空間中的Flash劃分成Flash基本輸入輸出系統部分和Flash用戶程序部分，所述Flash基本輸入輸出系統部分包括中斷向量表段、代碼段、常量段和API向量表段，所述Flash用戶程序部分包括中斷向量表段、代碼段和常量段；

步驟S3：對存儲空間中的RAM劃分成RAM基本輸入輸出系統部分和RAM用戶程序部分，所述RAM基本輸入輸出系統部分和RAM用戶程序部分均包括已初始化的全局靜態變量數據段、未初始化的全局靜態變量數據段、堆空間和棧空間；

步驟S4：在基本輸入輸出系統中設計用于登記接口函數的入口地址的API向量表，并將所述API向量表固化至所述Flash基本輸入輸出系統部分中的API向量表段內；所述用戶程序讀取所述Flash基本輸入輸出系統部分中的API向量表段的地址而獲取API向量表的內容并對所述內容進行重映射后調用基本輸入輸出系統所提供的操作系統服務接口。

2.根據權利要求1所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述API向量表的內容包括接口函數定義，接口函數聲明和接口函數登記。

3.根據權利要求2所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述接口函數定義包括函數名、返回值類型、參數和函數體，所述函數聲明包括改接口的函數名、返回值、參數和函數功能說明，所述接口函數登記包括借鑒中斷向量表的定義，對所有的接口函數進行編號，并將函數名按編號有序存放在指定區域中。

4.根據權利要求2所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，步驟S4中所述對所述內容進行重映射后調用基本輸入輸出系統所提供的操作系統服務接口包括步驟：

獲取基本輸入輸出系統中API向量表的地址；

采用宏定義的方式將所述API向量表的地址記錄映射成函數指針，并且保持函數指針的參數和返回值類型與登記相同。

5.根據權利要求1所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述通用嵌入式計算機框架包括硬件和軟件，所述硬件包括MCU硬件最小系統及其功能組件，所述軟件包括基本輸入輸出系統與用戶程序。

6.根據權利要求1所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述通用嵌入式計算機框架的啟動流程為：芯片上電后先運行基本輸入輸出系統的程序，再由基本輸入輸出系統的程序跳轉到用戶程序運行。

7.根據權利要求6所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述運行基本輸入輸出系統的程序包括步驟：從基本輸入輸出系統的Reset_Handler開始運行，首先將全局變量拷貝到RAM中并初始化，然后初始化系統時鐘，接著進入基本輸入輸出系統的的main函數進行外設模塊初始化。

8.根據權利要求6所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，所述用戶程序運行包括步驟：進入用戶程序的Reset_Handler，先將API表的地址賦值給一個全局函數指針數組，然后進入用戶程序的main函數，最后在main函數中啟動RT-Thread。

9.根據權利要求1所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，在步驟S2中按照緊湊原則分配Flash基本輸入輸出系統部分。

10.根據權利要求1所述的一種實現實時操作系統在嵌入式架構下的駐留方法，其特征在于，在步驟S3中可采用共享棧分配方式對RAM進行劃分。