嵌入式系统软件及操作系统知识
嵌入式系统软件的定义和特点
嵌入式软件,这类软件被广泛应用于嵌入式计算机系统中。它构成了嵌入式系统不可或缺的核心组成部分。
(1)规模较小,针对性强;
(2)实时性和可靠性要求高;
(3)要求固化存储;
嵌入式软件分类
系统软件负责对嵌入式系统资源进行操控与维护,旨在为嵌入式应用提供全方位的支持,包括但不限于设备驱动程序、嵌入式操作系统以及嵌入式中间件等。
嵌入式系统的上层软件,通常被称为应用软件,这类软件决定了嵌入式设备的核心功能和应用范围,并且与用户进行信息交流。应用软件作为嵌入式系统功能的具体展现,通常针对特定的应用场景进行开发,例如,用于飞行控制的软件、手机操作系统、MP3播放器软件、电子地图软件等。
支撑软件是指那些辅助软件开发过程的工具型软件,包括但不限于系统分析与设计工具、网络仿真工具、跨平台编译器、源代码模拟器以及配置管理工具等多种类型。
嵌入式软件的体系结构
特点:硬件配置低,应用范围有限,规模小
循环轮转方式
前后台方式
操作系统的优点
提高了系统的可靠性;
提高系统开发效率,降低了成本,缩短了开发周期;
有利于系统的扩展和移植;
常见的嵌入式操作系统
(1)
Wind微内核的实时性极高,其核心在于包含了优先级驱动的任务调度机制、任务间的信息交换、同步与互斥控制、中断响应处理、定时器功能以及内存管理的一系列策略。
I/O处理系统:该系统提供了一种快速且适应性强的I/O解决方案,涵盖了符合UNIX规范的缓冲I/O操作以及标准的异步I/O操作。
文件系统功能丰富,专为实时应用设计,涵盖了多个类型,如与MS-DOS相容的文件系统、与RT-11相容的文件系统、原始磁盘文件系统以及SCSI磁带设备。
网络处理模块具备与众多采用不同协议的网络进行数据交互的能力,这包括但不限于TCP/IP、NFS、UDP、SNMP以及FTP等多种协议。
虚拟内存模块,其核心功能是对特定内存区域进行防护,以此提升整个系统的安全保障水平。
⑥板级支持包BSP:是系统用来管理硬件的功能模块。
体系结构的分布
设备驱动层:板级初始化、以太网、串行口、键盘……
操作系统层面涵盖了TCP/IP协议、文件管理系统、调度核心以及嵌入式图形用户界面等众多组件。
中间件层:嵌入式JAVA,…
应用软件层:、电子邮件……
设备驱动层
板级支持包,简称BSP,其通常包含以下内容:引导加载程序、设备驱动程序。
引导加载程序()
1片级初始化
2板级初始化
3加载内核
设备驱动程序()
1硬件启动
2硬件关闭
3硬件停用
4硬件启用
5读写操作
嵌入式中间件层
是操作系统内核、设备驱动程序和应用软件之外的所有系统软件。
抽取一些应用软件的功能,形成独立层,为系统设计提供方便;
(2)嵌入式
该系统由芬兰人于1991年所创,自问世至今,不过短短十几年,便已蜕变为一款功能全面、设计精良的操作系统。它不仅在传统通用操作系统领域与众多商业系统展开了激烈的竞争,同时在新兴的嵌入式操作系统领域也实现了迅猛的进步。嵌入式系统涉及对标准进行缩减和定制化处理,其结果是形成了一种专用操作系统,这种系统可以稳固地嵌入到存储器或单片机内部,并适用于特定的嵌入式应用场景。
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