随着计算机和通信技术的快速发展,嵌入式系统已经广泛的应用到科学研究、工业控制、军事技术以及人们的日常生活等各个方面。因此,随着嵌入式系统应用领域不断扩大,在应用中的功能不断增强,越来越多的嵌入式系统中开始使用实时操作系统。正是由于实时操作系统在嵌入式系统中的地位日益提升,对实时操作系统的研究已成为嵌入式系统研究中的重要部分。本文主要包括以下内容：(1)在研究分析了μc/os-Ⅱ的任务管理算法基础上,本文提出了一种针对μc/os-Ⅱ任务管理算法的改进算法。该改进算法不仅保持了μc/os-Ⅱ原任务管理算法时间消耗是常数的优点,即任务管理的时间消耗与系统中的任务数无关,同时使管理的任务优先级数从64扩大到128。(2)在研究现有操作系统体系结构的基础上,提出内核XKERNEL的体系结构。(3)通过研究μc/os-Ⅱ和VxWorks等优秀的嵌入式实时操作系统内核的基础上,本文设计实现了XKERNEL。XKERNEL的基本功能包括：任务管理,内存管理,时钟管理及任务通信与同步。任务管理包括最高优先级任务调度,任务的创建,任务的删除及任务优先级改变等；内存管理采用分区分配的方法管理,并实现动态的内存分配与回收；时钟管理为内核提供正常工作的时钟节拍及时钟中断处理函数；任务通信与同步部分实现包括信号量、邮箱及消息队列在内的三种通信与同步机制。(4)为了避免频繁的交叉编译下载给内核测试带来不必要的麻烦,本文采用Labrosse提出的在x86上对实时内核测试的方法对XKERNEL进行移植测试。