万方数据基于WSN的嵌入式操作系统HAA研究WSN·based马润，刘斌引言TinyOS体系结构2010年第8期embeddedsystem出了改进策略，并给出了TinyOS下的实现机制，最后研究了面向WSN的嵌入式操作系统的组件关键词：无线传感器网络；操作系统；硬件抽象；体系结构；TinyOSResearchHAAofoperating存储和通信能力相对较弱，在开发应用时，如果没有研究，针对其实现机制，提出了改进方案，并给出了入式操作系统口J。TinyOS的设计目标是提高WSN的性能，发挥硬件的特点，降低其功耗，提高并发处上可分为硬件抽象组件、综合硬件组件和高层软件组件，上层组件对下层组件发出命令，下层组件向上一13一摘要：研究了TinyOS操作系统的特点和体系结构，在此基础上对面向无线传感器网络的嵌入式操作系统的硬件抽象体系结构进行了深入分析和研究，并针对其实现机制中存在的问题，提注册模型。Tiny0S，andmechanismnehmrk8；operatingabstractions；architecture；TinyOS0无线传感器网络(wirelessWSN)是集成了监测、控制以及无线通信等功能的网络系统，其传感器节点是一个深度嵌入式系统，且通过可携带电池供电。由于其硬件资源有限，处理、操作系统的支持，则需要直接针对硬件进行编程⋯。这在工程实践中将产生许多问题：加大面向应用的开发难度，降低开发效率；程序员无法继承现有的软件成果，延长开发周期。现有的嵌入式操作系统，如VxWorks、Linux和WinCE等，引入硬件抽象增加轻便性，即：通过隐藏硬件的复杂性来简化应用程序开发，避免应用程序直接和硬件关联。但是，它们主要面向嵌入式领域相对复杂的应用，对于各种资源有限的WSN节点而言，这些操作系统无法运行⋯。解决这个问题，需要从传感器节点的底层硬件开始提出解决方案，既需要有良好的硬件抽象的驱动构架，又需要有灵活的底层驱动模块加载机制等。以TinyOS操作系统为例，对面向无线传感器网络的嵌入式操作系统的硬件抽象体系结构(Hard—Architecture，HAA)进行了分析和TinyOS下的实现机制。1TinyOS是一种面向WSN的新型操作系统。Ti．nyOS采用了轻量级线程技术、主动消息通信技术、组件化编程技术，它是一个基于事件驱动的深度嵌理能力，简化应用的开发。TinyOS的体系结构如图l所示。组件由下到层组件发出信号告知事件的发生，最低层的组件直中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-2552(2010)08—0013—03(安徽科技学院理学院，凤阳233100)MARun．LIUBin(CoHege233100，China)WSN—bmedsomeTinyOS．sensoronaAbstract：Thisanalyzeshardwareabstractionarchitecturesystem，researchesitsimplementationalsopointsshortagestheTinyOS．Thenimprovingmethodspresented，accompaniedwithrealizationKeywords：wirelesssystem；hardwarenetworks，Abstraction收稿日期：2010—03—17基金项目：安徼科技学院引进人才项目(ZRC2008214)作者简介：马润(1979一)，男，讲师．硕士，主要研究方向为网络环境下的控制系统。Sciences，AnhuiScienceandTechnologyUniversity，Fengyangpaperoutwareare万方数据fin删e、bmMe3等。在TinyOS或芯片集代码中，P础nmfion2．1霞向骼N的硬件抽象体系结构面向WSN的硬件抽象体系结构及其实现hyer，HPL)、硬件自适应层(H捌w踟级调度策略：第一级维护着命令和事件，主要是在硬件中断发生时对组件的状态进行处理；第二级维护成后，任务才能被调度E4]。对TinyOS体系结构中的硬件抽象层作进一步te以ce一14一台应用程序接口。HIL组件没有任何命名前缀。平台子目录通常包含一个．pla怕Ⅱn的文件，这个文件提供选项传递给nesC编译器。例如，mica2．plabfo珊文件告诉ncc在eel000和a廿11128芯片内查看在HAL，通过接口(inte血ce)和配置(coW．m-接和硬件交互⋯。在调度机制方面，TirOS采用两着任务，负责各种计算，只有当组件状态维护工作完2分析，提出了一种面向WSN的硬件抽象体系结构，如图2所示呤“J。它包括硬件描述层(HardwareLayer，HAL)及硬件接口层(HardwareLayer