随着计算机技术的发展,嵌入式实时系统在众多领域得到广泛应用。相比于单核处理器,多核处理器能够使嵌入式系统获得更高的性能。在PC全面进入多核时代的背景下,嵌入式领域的多核技术也逐渐成为热点,而支持SMP(对称多处理)的嵌入式操作系统,由于其共享内存、负载均衡、性能功耗比高等优点,能够充分发挥多核处理器的优势。μC/OS-II是一个源码公开、微内核的嵌入式实时操作系统(RTOS),但是它不支持多核处理器,因此本文主要对μC/OS-II扩展到多核处理器的关键技术进行研究。本文首先分析了RTOS主要的性能指标,接着分析了嵌入式Linux对SMP的支持,然后分析了μC/OS-II内核的结构和性能,对μC/OS-II只有64个优先级的缺点提出了两种改进算法:优先级总量扩充算法和同优先级调度算法,为μC/OS-II扩展到多核处理器提供了重要的参考。本文的主要工作是在重用μC/OS-II模块的基础上,设计了支持多核处理器的M_μCOS微内核。首先提出了M_μCOS具体的设计目标并完成了建模工作,接着本文重点分析并解决了多核的启动顺序、多核间的互斥、任务管理等关键问题:在多核的启动顺序问题上,提出了启动核(BP)和应用核(AP)的分工,让BP负责全局变量和内存的初始化工作;针对多核的互斥问题运用了自旋锁机制,分析了经典自旋锁算法的不足并改进了自旋锁;在任务管理问题上,针对于M_μCOS内核的特点设计了并行调度模型,并给出了多核任务调度算法。经过实验证明,本文所设计的基于多核处理器的嵌入式实时操作系统M_μCOS能够成功移植到由NiosII软核所构建的多核处理器平台上。