刘长勇，王宜怀 ，蔡闯华，蒋建武

1.武夷学院 数学与计算机学院，福建 武夷山 354300

2.苏州大学 计算机科学与技术学院，江苏 苏州 215006

3.认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室，福建 武夷山 354300

1 引言

2014 年ARM 公司推出了mbedOS，它是一种专为物联网（IoT）中的“物体”设计的开源嵌入式实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）[1-2]，能提供精确的实时控制，以保证系统的实时性需求[3]，具有线程管理与调度、内存管理、时间管理、队列管理等基本功能要素，在协议栈和IP 网络组件[4]、通信技术和安全访问服务机制[5]、物联网设备平台[6]等方面得到广泛应用。基于RTOS 的嵌入式开发，对应用系统的稳定性、实时性和启动时间等都有严格的要求，在启动过程中要完成栈空间、堆空间、线程栈大小、时间嘀嗒、线程调度机制等方面的设置[7]，具有启动时间短且复杂性高的特点。因此，充分理解RTOS 的启动流程，有助于开发人员设计出响应速度快、稳定性强的嵌入式系统。目前，有关操作系统启动的研究集中在Android 操作系统[8]、MQX 操作 系 统[9]、μC/OS-III 操 作 系 统[10]、Linux 操 作 系 统[11]、MTX 操作系统[12]以及ARM 嵌入式系统的启动过程[13]等方面，但对mbedOS的启动剖析研究方面缺乏相关资料。为此，本文将利用苏州大学与ARM 公司联合出品的嵌入式开发集成开发环境AHL-GEC-IDE 和金葫芦AHL-A 系列Cortex-M0+内核的KL36 微控制器[14]（即AHL-AN100VL 型号开发板），基于SD-mbedOS 工程框架对mbedOS的启动流程进行分析，剖析其从芯片上电启动，到main函数，最终进入mbedOS启动的全过程，结合关键代码、宏定义函数、流程图、SVC中断[15]等分析其实现的原理，可为mbedOS的应用研究和在不同微控制器上的移植提供基础，也可为其他RTOS的启动分析提供借鉴参考。……