CPS(信息物理融合系统)是随着计算技术,控制技术等迅速发展起来的新一代系统,它是建立在嵌入式计算,无线传感器网络基础上的,具有广泛的应用前景。CPS系统已经成为很多国家和高校的研究热点,其中CPS节点操作系统是研究的一个重要方向。在传感器节点工作的过程中,有时需要对操作系统的应用程序进行替换或者更新,因此研究并设计满足节点操作系统需求的模块加载方法,是构建节点操作系统的基础。本文在参考了大量文献资料的基础上,对无线传感器网络进行了详细分析,并且基于CPS节点操作系统的需求,提出了节点操作系统的模块加载方法的研究目标为：实时性、可靠性、可扩展性、灵活性。为了提高灵活性和可扩展性等,本文设计了可加载模块和动态链接方法,结合CPS节点操作系统的特点,将应用程序编译成可加载模块,并且在加载时进行动态链接,以便灵活、高效地进行模块加载。本文首先深入分析了典型的模块加载方法,在此基础上对可加载模块,模块加载技术和模块间通信方法进行了深入地研究。其次,在分析了标准ELF文件格式的基础上,设计了压缩ELF—CELF文件格式,在CELF中对ELF数据结构进行压缩,对符号表、重定位表等进行精简,并删除一些无用的节；需要加载的模块都要编译成CELF文件格式。再次,对模块的动态链接和模块间通信进行了详细设计,动态链接保证了操作系统的灵活性；在模块加载完成后,通过模块与内核之间的通信,模块与模块之间的通信保证了各个模块之间的协调工作,进而保证操作系统的正常工作,以及操作系统的可靠性。最后,通过理论分析和仿真实验对本文所设计的模块加载方法进行了验证,证明本文设计的模块加载方法基本满足了设计目标和CPS节点操作系统的需要,具有进一步研究和应用的价值。