eCos4RC：面向可重构系统的高效嵌入式操作系统扩展

本文主要探讨了在可重构系统设计中面临的问题，特别是任务模型的灵活性不足、硬件任务重构延迟较长以及FPGA资源利用率低下等挑战。为了解决这些问题，研究人员提出了一种新的应用程序划分策略，即将应用程序划分为软件任务和混合任务。这种划分模式有助于提升系统的灵活性和效率。 在现有的嵌入式操作系统eCos（Embedded Operating System）基础上，作者进行了深度扩展，开发了名为eCos4RC的嵌入式操作系统框架。eCos4RC特别强调了重构控制机制的改进，使得系统能够更有效地管理和响应硬件重构需求。同时，它还引入了混合任务管理机制，能够更好地协调软件和硬件任务的执行，提高整体任务处理能力。 通信机制也是eCos4RC的重要组成部分，它优化了系统内部和外部组件之间的通信，确保数据交换的高效性和实时性。通过这些创新，eCos4RC能够在兼容原有eCos多线程机制的同时，显著提升应用程序的执行速度，有效利用FPGA资源，从而为可重构计算平台提供了一个高效、灵活且稳定的运行环境。 仿真结果验证了eCos4RC的有效性，它不仅在任务管理上表现出色，而且证明了其在提高系统性能和资源利用率方面的实际价值。这为可重构系统的设计者和开发者提供了一个强大的工具，促进了该领域的技术创新和发展。 论文的作者团队来自解放军信息工程大学电子技术学院，包括张亮忠、熊选东、付建丹和王松锋四位研究人员，他们在嵌入式系统分析与设计、系统工程与计算机应用、系统工程以及Petri网等领域具有深厚的研究背景。他们的研究成果对于推动可重构系统技术的进步具有重要意义。 这篇论文的核心贡献是提出了一种基于eCos的嵌入式操作系统框架eCos4RC，它通过任务划分、重构控制和通信机制的优化，解决了可重构系统中的关键问题，为可重构计算平台的发展开辟了新的可能性。