嵌入式实时操作系统（Embedded Real Time Operating System，ERTOS）被越来越多地应用在航空航天、导弹制导、工业控制、汽车电子和核电站建设等强实时系统应用领域。当前的嵌入式实时操作系统内核与应用程序一起编译运行，它的运行占用了应用程序的存储空间和处理时间，影响了应用程序的执行效率。随着市场对性能和速度的要求越来越高,传统提高嵌入式操作系统性能的方法作用有限，需要采用新方法，从根本上提高嵌入式实时操作系统的实时性。嵌入式实时操作系统硬件化是提高系统的实时性、可靠性的好方法，而且随着EDA设计技术的发展、可编程逻辑器件及相关技术的发展，硬件实时操作系统具有了实现的物质基础，性价比也会不断提高，在对实时性、可靠性和资源要求严格的嵌入式系统中，将会具有广泛的应用前景。 针对实时操作系统的开销导致应用程序执行效率降低的问题，提出基于FPGA的硬件实时操作系统(HRTOS)研究策略。以μC/OS-II为参照模型，结合FPGA的结构特点，采用改进的NSGA-II算法完成系统的软硬件划分，提出软硬件接口模型，建立软件接口调用函数集，并确定其规模和优化各函数功能及参数。构建全新的HRTOS的总体结构模型，并分别建立硬件任务调度器模型、硬件时钟管理模型、硬件信号量管理模型和由外部设备硬件、软件、HRTOS内部状态变化等所触发的中断管理模型。 研究多任务硬件调度器结构、新的基于相关任务优化的任务调度算法、调度器的优化评价算法和硬件调度器的VHDL实现方法及流程。研究HRTOS IP核加载方法，建立其与CPU之间的数据交换模型。HRTOS具有处理器系统开销小和真正并行执行等特点，在嵌入式强实时应用方面是降低操作系统开销提高应用程序执行效率的较好方法。 。

哈尔滨理工大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。