嵌入式软件基础（3.1）------嵌入式系统软件及操作系统知识

3.1 嵌入式软件基础

3.1.1 嵌入式软件概述

（1 ）规模较小 多数都在几MB以内。

（2 ）开发难度大。

（3 ）实时性和可靠性要求高 在某些情况下要求确定的、可重复实现的，不管系统当时的内部状态如何，都可以预测。

（4 ）要求固化存储。

3.1.2 嵌入式软件分类

（1 ）系统软件 控制和管理嵌入式系统资源，为嵌入式应用提供支持的各种软件，如设备驱动程序、嵌入式操作系统、嵌入式中间件等等。

（2 ）应用软件 嵌入式系统中的上层软件，它定义了嵌入式设备的主要功能和用途，并负责与用户交互。

（3 ）支撑软件 辅助软件开发的工具软件，如系统分析设计工具、在线仿真工具、交叉编译器、源程序模拟器和配置管理工具等。

3.1.3 嵌入式软件的体系结构

1.无操作系统的情景

无操作系统的软件主要有两种实现方式：循环轮转和前后台系统。

（1 ）循环轮转方式

（2 ）前后台系统

即在（1 ）的基础上增加了中断处理功能

2.有操作系统的情景

该开发方式，主要有以下优点

（1 ）提高了系统的可靠性。

（2 ）提高了系统的开发效率，降低了开发成本，缩短了开发周期。

（3 ）有利于系统扩展和移植。

从下往上依次为

（1 ）嵌入式硬件层 如嵌入式微处理器、存储器、键盘、输入笔、LCD等输入输出设备。

（2 ）设备驱动层 负责与硬件直接打交道，并为上层软件提供所需的驱动支持。

（3 ）操作系统层 可分为基本部分和扩展部分 。

前者是操作系统的核心，负责整个系统的任务调度、存储管理、时钟管理和中断管理，这一部分是基础和必备的；

后者是为用户提供一些扩展功能，如网络、文件系统、图形用户界面GUI、数据库等等，后者可以裁剪。

（4 ）中间件软件 如嵌入式CORBA 嵌入式JAVA 嵌入式DCOM 面向领域的中间件等等

（5 ）各种应用软件 如浏览器、MP3播放器 、 电子邮件等等

3.1.4 设备驱动层

1. 板级支持包（BSP) 类似于PC中的BIOS和驱动程序，它将底层的硬件平台与嵌入式实时操作系统隔离开来，把所有的硬件相关的代码都封装起来

向上提供一个虚拟的硬件平台，而操作系统运行在这个平台之上。

BSP主要包括两方面的内容：引导加载程序BootLoader和设备驱动程序

2.引导加载程序

即引导加载程序BootLoader，一般来说，它主要包含以下的基本功能：

（1 ）片级初始化。

（2 ）板级初始化。

（3 ）加载内核 ：将操作系统和应用程序的映像从flash存储器复制到系统的内存当中，然后跳到系统内核的第一条指令处继续执行。

3.设备驱动程序

3.1.5 嵌入式中间件

指操作系统内核、设备驱动程序和应用软件之外的所有系统软件。