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研究生: 李國隆
Kuo-lung Li
論文名稱: SOPC-based即時微核心之邏輯層設計
Logic Design of a SOPC-based Real-time Microkernel
指導教授: 吳乾彌
Chen-mie Wu
口試委員: 邱炳樟
Bin-chang Chieu
陳省隆
Hsing-lung Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 51
中文關鍵詞: 即時微核心執行緒
外文關鍵詞: POSIX Threads
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本論文係有關SOPC-based即時微核心之邏輯層之設計與實現。 其相關研究包含兩大部份:第一部份為關於SOPC-based即時微核心邏輯層之設計,在此微核心裡,並行程式的基本程式是依照POSIX執行緒標準來實現; 第二部份是去設計和實現一個並行程式範例,用以測試及驗證此即時微核心之邏輯層。


This thesis is related to the design and implementation of the logic layer for a SOPC-based real-time microkernel. The research work in this thesis consists of two parts. The first part is about designing the logic layer for a SOPC-based real-time microkernel. Here, concurrent programming primitives are implemented according to the specification of POSIX threads. The second part is to design and implement a sample concurrent program for testing and verifying the logic layer of this real-time microkernel.

第一章 緒論 1.1 研究動機與背景 1.2 論文組織與概觀 第二章 監督程式,POSIX執行緒,以及SOPC-BASED即時微核心 2.1 NIOS II處理器系統簡介 2.2 微核心簡介 2.3 POSIX執行緒之簡介 2.3.1 執行緒(Thread)簡介 2.3.2 POSIX執行緒簡介 2.4 監督程式(MONITOR)之觀念 第三章 SOPC-BASED即時微核心邏輯層之設計與實現 3.1 核心程式之架構與功能簡介 3.2 中斷與模式的切換 3.2.1 使用者模式與核心模式之切換 3.2.2 硬體中斷處理程式 3.2.3 軟體中斷處理程式 3.3 中斷服務程式之設計與實現 3.3.1 計時器中斷服務程式 3.4 執行緒管理程式之設計與實現 3.4.1 執行緒管理程式之功能簡介 3.4.2 執行緒管理程式之資料與演算結構 3.4.3 排程程式(Scheduler) 3.4.4 執行緒之創造與離去的相關函式 3.4.4.1 pthread_create() 3.4.4.2 pthread_exit() 3.5 核心基本程式之設計與實現 3.5.1 互斥(Mutual Exclusion)之資料結構與相關函式 3.5.1.1 互斥之資料結構 3.5.1.2 pthread_mutex_lock() 3.5.1.3 pthread_mutex_trylock() 3.5.1.4 pthread_mutex_unlock() 3.5.2 條件變數(Condition Variables)之資料結構與相關函式 3.5.2.1 條件變數之資料結構 3.5.2.2 pthread_cond_wait() 3.5.2.3 pthread_cond_signal() 3.5.2.4 pthread_cond_broadcast() 3.6 系統初始 3.7 編輯使用者程式 第四章 對於即時微核心邏輯層之並行程式設計與測試 4.1 即時微核心邏輯層測試平台之建立 4.1.1 利用Quartus II 5.0建立硬體 4.1.2 利用Nios II IDE撰寫loader程式 4.1.3 主程式之編譯 4.1.3.1 工具鏈(tool-chain) 4.1.3.2 編譯過程 4.1.4 撰寫Linux端與loader溝通之程式 4.1.4.1 ELF(Executable and Linkable Format) 4.1.4.2 split.c、download.c、exec.c 4.2 下載程式到開發板之流程 4.2.1 連接硬體 4.2.2 下載流程 4.3 並行程式設計與測試 4.3.1 並行程式之設計 4.3.2 測試介面 4.3.3 測試結果 第五章 結論 參考文獻

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