近年来，随着信息量爆炸式增长，计算机系统的性能和功耗之间的矛盾日益凸现，单核处理器已不能满足各领域电脑用户的需求。单芯片多核处理器通过在芯片上集成多个频率较低的可执行核来解决单核发展遇到的瓶颈问题，而研究支持多核处理器的操作系统是多核得以应用的基础。RTEMS嵌入式操作系统对多处理器提供了很好的支持。但是具体硬件体系结构不同，多核化设计过程中需要实现机制不一样。本文主要研究支持SMP体系的RTEMS多核化实现机制。论文首先剖析RTEMS操作系统内核，在此基础上研究RTEMS系统对多核处理器的支持。系统采用了共享内存的体系架构，通过中断机制实现多核之间的通信。针对单核情况下的同步互斥机制在多核系统中不能保持原有语义的问题，系统采用改进的任务自旋锁与中断自旋锁相结合的机制，该机制较好的实现了RTEMS多核化的同步与互斥。针对RTEMS多核任务调度采用统一分配策略带来的不足，在对现有动态调度算法研究的基础上，提出根据系统资源动态变化自动进行任务调整的两级动态任务调度算法。本文在M5多核仿真平台上利用TGFF工具生成测试任务的方法进行实验，验证RTEMS多核化系统的可行性和高效性，并选择加速比和负载平衡效率作为策略性能评价指标。测试结果证明了系统正确性，并且随着计算规模不断增大，新机制缩短了任务执行时间、改善了系统并行效率。