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本科毕业论文(设计）
题目： 基于Tenux操作系统的
文件系统移植
学院： 数学与计算机科学学院
完成日期： 2013 年 6 月 2 日
随着嵌入式技术的发展，尤其是ARM技术的不断更新，推出了cortex系列芯片，使得嵌入式设备的功能日益大，逐渐由单片机的时代过渡到微控制器的时代，对数据的访问量有了显著提高，这就要求数据操作层次清晰、透明度提高、可维护性、接口的标准化、移植性、灵活的操作和数据存储的可靠性等都提出了越来越高的要求，所以有必要引入文件系统来完成数据存储和管理的功能为用户提供按名存取数据的接口，本论文基于uTenux操作系统移植FatFS文件系统，，通过移植使得FatFS能在uTenux操作系统上运行。
目录
1 绪论 1
1.1 实时操作系统简介 1
1.1.1 实时操作系统的概念 1
1.1.2 常见的实时微控制器操作系统及其对比 1
1.2 嵌入式文件系统简介 2
1.2.1 文件系统概述 2
1.2.2 嵌入式文件系统一般体系结构 3
1.2.3 文件系统概述 4
1.3 嵌入式文件系统的必要性 5
2 uTenux实时操作系统 6
3 FatFS文件系统的移植 7
3.1 FAT协议介绍 7
3.1.1 FAT协议概述 7
3.1.2 FAT 保留区 8
3.1.3 FAT表区 10
3.1.4 FAT目录区 10
3.1.5 FAT数据区 11
3.2 FatFS文件系统的配置 11
3.3 FatFS文件系统结构分析 14
3.3.1 FatFS模块结构 14
3.3.2 FatFS定义的结构体 15
3.4 SD卡接口 17
3.4.1 SD协议 17
3.4.2 SD命令 18
3.5 FatFS文件系统的移植 19
3.5.1 开发环境uT/Stdio 19
3.5.2 构建移植环境 20
3.5.3 初始化 21
3.5.4 读写函数 23
4 移植结果的测试 24
5 总结与展望 26
参考文献 28
致谢 29
1 绪论
实时操作系统（Real-time Operation System，RTOS）：
在工业控制、航空航天、实时检测等流程控制要求非常精确的领域，必须要在指定的时间内做出指定的响应，这时就需要实时操作系统来控制。我们常常说的嵌入式操作系统都是嵌入式实时操作系统比如Tenux、uC/OS-II。
1. uTenux微控制器操作系统
uTenux是一款优秀的开源免费的实时微控制器操作系统，是由大连悠龙软件科技有限公司开发与维护。Tenux是由T-Engine Linux 的缩写构成，Tenux具有（a）T-Engine的开源高实时性内核T-Kernel为内核；（b）Linux上丰富的开源中间件为中间件；（c）Eclipse+GNU开源开发工具为基础工具；（d）打造适合中国电子产品市场的开源嵌入式实时操作系统及方便的集成开发环境。uTenux适用于微控制器(Cortex M/ARM 7,ROM:大于64K)，它的内核是uT-Kernel，具有丰富紧凑的中间件，比如FATFS、LWIP、FLTK。适用产品：小型物联网控制终端，比如机器人、智能仪表、小型数控机床、PLC、相机等。它的特点有：
所有源码公开、完全免费
支持函数和软中断两种方式
抢占式实时多任务操作系统
不需要MMU，占用ROM/RAM少
可以支持所有32位ARM7/9和Cortex M系列的微控制器
可配置任意多个任务、任务的优先级最多255个2. uCOS微控制器操作系统
uC/OS II (Micro Control Operation System Two)是一个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，是和很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。为了提供最好的移植性能，uC/OS II最大程度上使用ANSI C语言进行开发，并且已经移植到近40多种处理器体系上，涵盖了从8位到64位各种CPU (包括DSP)。uC/OS II可以简单的视为一个多任务调度器，在这个任务调度器之上完善并添加了和多任务操作系统相关的系统服务，如信号量、邮箱等。其主要特点有公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好，可裁剪，可固化。内核属于抢占式，最多可以管理60个任务。从1992年开始，由于高度可靠性、鲁棒性和安全性，uC/OS II已经广泛使用在从照相机到航空电子产品的各种应用中。
3. uTenux和uos的对比
uTenux有固定和可变尺寸内存池管理；uos只有固定尺寸内存池。
uTenux的邮箱支持消息队列和任务
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