本文按照软硬联合设计的思想，提出一个基于可编程片上系统的支持软硬任务协同调度的实时操作系统框架，帮助设计者建立自己的系统平台。本文讨论支持软硬协同调度操作系统内核以及它在可重配嵌入式系统中的系统结构；提出一个实时在线的FPGA分区模型，并设计和实现相应的分区算法，同时应用到软硬件任务协同调度的实时操作系统框架中；讨论了可重配硬件资源和内存的管理；阐述软硬件任务的调度模型，讨论了任务状态转换和任务切换方面的问题，建立了一套软硬件任务相互间的通信机制，实现了软硬件任务间相互通信的一致性。 本文叙述了系统框架主要部分的研究与实现，提出了一个研究案例，并验证了本文提出的系统框架。通过实验验证本文提出的实时操作系统内核可以减少整个系统的设计成本，提高任务的整体运行速度，有利于实现软硬件的无缝集成，有利于帮助设计者建立自己的系统平台。最后对整个系统做出总结，并对系统进一步发展和应用前景进行了展望。