多核嵌入式操作系统虚拟仿真实验平台开发开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

目前所有生产的处理器中绝大多数都用在嵌入式设备中,嵌入式在各个领域中的广泛应用让几乎所有的电子设备都有嵌入式系统的影子,因此其具有非常美好的前景,世界也越来越依靠嵌入式[1]。嵌入式系统涵盖了微机原理及接口技术、单片机原理及应用、计算机组成原理等多门课内容,因此《嵌入式操作系统》作为计算机专业核心课程之一,其教学效果直接影响计算机专业人才培养质量[2]。但是,当前的《嵌入式操作系统》实验教学存在实验成本太高、教学内容陈旧/单一、实验操作难度大/成本高/结果不直观等问题:

(1) 实验教学内容陈旧、单一

传统《嵌入式操作系统》实验教学主要基于 linux 或 ucos 系统展开且主要针对单核处理器架构。随着技术的不断发展,计算机体系构架已逐渐由单核架构向多核架构转变,掌握多核操作系统的基础知识与实践技能,已成为计算机学科人才培养的新方向[3]

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2. 研究的基本内容与方案

一、研究目标

针对传统《嵌入式操作系统》实验教学的不足,本课题拟开发一个新型的多核嵌入式操作系统虚拟仿真实验平台。基于此仿真实验平台,通过软件模拟的方式,对多核处理器的硬件特性、处理器间通信机制、任务在处理器上的不同执行状态(时间、能耗等)等硬件属性进行虚拟仿真,并以此为基础,开发虚拟仿真系统内核及动态图形化显示系统对系统内部运行状态进行展示[10-11]。通过上述虚拟仿真实验平台,能够降低对硬件设备的依赖,上手时间更短且实验成功率高,同时能够帮助用户更好地理解嵌入式操作系统内部不可见的运行机制,更好地满足对人才培养的需求[12]

二、研究内容

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3. 研究计划与安排

1月11日-1月22日

查阅参考文献,明确选题;

1月23日-3月7日

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]杨继森,张静.嵌入式系统虚拟实验平台仿真调试技术[j].实验科学与技术,2016,14(04):70-74 81.

[2]况立群,张元,李顺增,韩慧妍.嵌入式系统课程群虚拟仿真实践教学平台建设研究[j].计算机时代,2016(06):95-97.

[3]陈刚,关楠,吕鸣松,王义.实时多核嵌入式系统研究综述[j].软件学报,2018,29(07):2152-2176.

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