[发明专利]面向AIoT场景支持RISC-V处理器的操作系统

权利要求书

1.一种面向AIoT场景支持RISC-V处理器的操作系统，其特征在于，包括支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的操作系统引导程序bootloader，支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux操作系统内核，支持轻量级基础C库musl的基本文件系统，以及支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的应用组件；其中，

所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的操作系统引导程序bootloader，用于引导所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux操作系统内核启动，以及用于完成RISC-V处理器和硬件接口设备的初始化工作；

所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux操作系统内核，用于管理应用程序和控制硬件设备；

所述支持轻量级基础C库musl的基本文件系统挂载在所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux操作系统内核之上，用于管理系统中的文件，为用户提供使用文件的操作接口；

所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的应用组件包括：轻量级的智能编程框架，以支持人工智能应用，用于适应智能应用多样化的AIoT应用场景；轻量级的JavaScript引擎，用于后端服务、嵌入式应用、命令工具的解释执行；支持RISC-V向量扩展指令的计算机视觉库；轻量级的基础C库musl，用于为轻量级的智能编程框架、轻量级的JavaScript引擎和支持RISC-V向量扩展指令的计算机视觉库提供基础。

2.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的操作系统引导程序bootloader包含引导程序OpenSBI、U-Boot；所述引导程序OpenSBI用于引导启动操作系统，为操作系统提供一系列的二进制接口，以获取和操作RISC-V处理器及相关硬件信息；U-Boot用于完成所述相关硬件初始化，然后根据U-Boot中设定好的启动参数引导所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux内核的启动，挂载由所述支持轻量级基础C库musl的基本文件系统和所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的应用组件构成的文件系统。

3.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux操作系统内核包含内核实时性模块、内存管理模块和设备控制模块；

所述内核实时性模块采用修改内核代码的方式对Linux内核的实时性进行优化的，即通过打补丁的方式对内核的进程调度、中断服务程序进行修改与优化，提高系统的实时性能；或者采用在原Linux内核与硬件中断之间增加一Linux内核作为实时内核，将原Linux内核作为该实时内核的一个优先级最低的进程来调度；

所述内存管理模块包含内存映射模块、交换模块、核心内存管理模块和结构特定模块；所述内存映射模块用于将磁盘文件的逻辑地址映射到虚拟地址，以及把虚拟地址映射到物理地址；所述交换模块用于控制内存内容的换入与换出；所述核心内存管理模块用于内存的管理功能；所述结构特定模块为实现虚拟内存的物理基础；

所述设备控制模块用于与设备驱动相互配合，完成对相关硬件的控制。

4.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的操作系统引导程序bootloader、所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的Linux操作系统内核、所述支持轻量级基础C库musl的基本文件系统和所述支持RISC-V处理器和轻量级基础C库musl的应用组件均使用支持musl的RISC-V交叉编译工具链进行交叉编译。

5.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，所述RISC-V处理器所支持的扩展指令集包括向量扩展指令集、浮点运算扩展指令集。

6.根据权利要求2或3所述的操作系统，其特征在于，所述相关硬件包括支持不同的向量扩展指令集的RISC-V处理器、串口、SD卡、内存和中断控制器。