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宽带路由器嵌入式操作系统的设计与实现

解超  
【摘要】: 嵌入式软件是嵌入式系统的灵魂,而嵌入式操作系统又是嵌入式软件的核心。嵌入式应用发展的关键是嵌入式软件,尤其是嵌入式操作系统的发展。与通用操作系统相比较,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。面向Internet和特定应用是嵌入式操作系统重要发展趋势。 实现嵌入式操作系统有两种方法。第一种就是采用比较成熟的系统软件,并适当地进行一些修改;第二种是根据具体的应用需求,自己编写系统软件。第一种方法固然有投入少,开发周期短等优点,但是在一些特殊的应用时,往往要对系统进行大规模的修改与裁减,其工作量也十分巨大。而第二种方法可以很好地把握住具体应用,其工作量固然不少,但是最后的系统与具体应用可以很好地吻合。宽带路由器就是这种特殊的应用。 宽带路由器是一种已经进入人们生活的典型的嵌入式产品。它主要提供共享上网以及多种路由器功能。这种设备相对于普通PC做网关,具有稳定性好,使用成本低,重量小体积轻,以及不需要太高专业水平来管理等优点。宽带路由器作为一个嵌入式产品,具有一定的实时性,网络处理频繁,结构比较简单等特点。而宽带路由器软件的实现关键是基于这些特点的嵌入式操作系统 本硕士论文在针对这种特殊的嵌入式应用,采用了第二种方法自己设计与实现宽带路由器的嵌入式操作系统和NAT/NAPT部分。在本文中,将详细阐述嵌入式操作系统的设计和它的任务管理,内存管理,以及底层硬件接口等各个部分的实现,并且在这个嵌入式操作系统基础上的NAT/NAPT的设计与实现。最后对实现的系统与Linux做了对比测试,测试的结果表明,最后的系统与Linux效率相当,而且在一些方面稍胜于Linux。虽然现在系统能够很好地运行,但是要成为一个比较成熟的系统,以后还有不少的工作要进行。


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