适合于航空/航天、军队、国防等重要应用的可靠的嵌入式操作系统Nucleus Plus.
Nucleus Plus是美国源代码操作系统商ATI公司(现为Mentor Graphics ESD)推出的新一代嵌入式操作系统，属于抢先式实时多任务操作系统内核， 95%的代码使用ANSI C编写，非常便于移植于各种处理器家族。从实现的角度讲，不同于传统嵌入式开发，Nucleus Plus是以函数库的形式链接到目标应用程序中，形成可执行目标代码，下载到目标板上或烧到ROM/FLASH ROM 中去执行。Nucleus Plus内核在典型的CISC体系结构上占据大约20k空间，而在典型的RISC体系结构上占据空间为40k左右，其内核数据结构占据1.5k字节的空间。Nucleus Plus以其实时响应、抢先、多任务以及源代码开放特性获得在通讯、国防、工业控制、航空/航天、铁路、网络、POS、自动化控制、智能家电等领域的广泛应用。
Nucleus Plus内核技术
ATI公司使用一种叫做软件组件的方法。所谓软件组件，就是具有明确目的或用途的由1个或数个C语言/汇编源文件的一段非独立执行应用程序，且每个组件都提供一个定义好的外部接口，必须通过外部接口来使用组件。访问组件内的全局数据结构是被禁止的。使用了组件方法，软件组件既易于更新也易于重用。Nucleus Plus软件组件通常由定义数据类型、常量以及外部接口的INCLUDE 头文件和一个或多个C语言/汇编源文件组成。Nucleus Plus 提供如下组件：任务控制管理、内存管理、定时器管理、中断、系统诊断、I/O驱动管理等共16个组件如下，
Nucleus Plus Kernel： Common Service Component（CS）
Initialization Component（IN）
Tread Control Component（TC）
Timer Component（TI）
Mailbox Component（MB）
Pipe Component（PI）
Semaphore Component（SM）
Event Flag Component（EV）
Partition Component（PM）
Queue Component（QM）
Dynamic Memory Component（DM）
I/O Component（I/O）
History Component（HI）
Error Component（ER）
License Component （LI）
Release Component（RL）
其中：
* IN：负责初始化Nucleus Plus 系统
* TC：负责管理Nucleus Plus的抢占式实时 任务和HISR的运行
* CS：负责提供具有链接列表其它的设备Nucleus Plus 组件
* TM：负责管理所有的Nucleus Plus 定时器设备。Nucleus Plus 的基本定时单元为一个Tick，它相当于一次硬件定时器中断
* MB：负责管理所有的Nucleus Plus 信箱设备
* QM：负责管理所有的Nucleus Plus 队列设备
* PI ：负责管理所有的Nucleus Plus 管道设备
* SM：负责管理所有的Nucleus Plus 信号量设备
* EV：负责管理所有的Nucleus Plus 事件组设备
* PM：负责管理所有的Nucleus Plus 分区内存
* DM：负责管理所有的Nucleus Plus 动态内存
* I/O：负责管理所有的Nucleus Plus 输入/输出
* HI：负责Nucleus Plus的历史设备管理
* ER：负责管理所有的Nucleus Plus 系统错误
* LI：负责Nucleus Plus的许可证管理
* RL：负责Nucleus Plus 的版本管理
Nucleus Plus 其它功能模块
Nucleus Plus 除了其功能强大的内核外，还提供了面向INTERNET、TCP/IP、WEB浏览器、图形以及文件系统的软件包，参阅图1。
图1: Nucleus Plus功能模块图
Nucleus Plus 开发
1， Nucleus Plus 定制
Nucleus Plus 也能根据目标板的需要进行裁剪和定制，生成适合目标系统的操作系统，尽量少占系统内存。OS定制完成后，将其链接到目标应用程序，成为目标应用程序的一部分。在典型的CISC体系结构的目标板上，它占用约20K 左右的空间，而在RISC体系结构的目标板上占用约40K左右的空间。一般地，Nucleus Plus 足以满足绝大多数的嵌入式应用。ATI公司提供了一个名为BUILD_LI．BAT或PLUS．BAT的批处理文件，用户可以删剪其中的模块，更改相关的选项或开关，执行该文件生成与目标相关的操作系统，也就是根据系统需要生成定制的操作系统。需要注意的是，该批处理文件的内容与开发工具有关。
2，开发方案
Nucleus Plus可以结合Paradigm、SDS以及ATI的多任务调试器组成功能强大的集成开发环境，配合相应的编译器（Borland c/c++ 编译器、Turbo c/c++ 编译器或者Microsoft c/c++编译器）和动态链接库以及各类底层驱动软件就可以满足嵌入式应用的开发。
3，开发流程
用Nucleus Plus 开发嵌入式应用程序，一般遵循如下步骤：
* 如果有必要，应对低级系统初始化文件．INT进行修改，使之符合目标板的需要。如中断向量、I/O地址、时钟频率等。
* 定义Application _Initialize（）函数。该函数在启动系统之前先执行。注意的是要把NUCLEUS．H头文件包括在目标应用程序中，以便利用Nucleus Plus 的服务。
* 定义应用程序的任务。如果调用Nucleus Plus 的服务，要把NUCLEUS．H包含进去。
* 编译/汇编所有的应用程序软件，并且包含系统低级初始化文件．INT。
* 链接．INT和所有的应用程序目标文件、Nucleus Plus库文件以及相关的开发工具库。
* 把生成的最终目标代码下载或烧到目标板上执行。 |
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