第三章 嵌入式软件系统
主要内容
嵌入式软件系统概述 嵌入式操作系统 嵌入式软件开发工具 嵌入式Java
第一节 嵌入式软件系统概述
软件系统 嵌入式软件系统的分类 嵌入式软件系统的体系结构 嵌入式软件运行流程
软件系统
软 件 ( software) 是 计 算 机 系 统 中 与 硬 件 (hardware)相互依存的另一部分,它包 括程序(program),相关数据(data)及其 说明文档(document). 其中:
程序是按照事先设计的功能和性能要求执行 的指令序列; 数据是程序能正常操纵信息的数据结构; 文档是与程序开发维护和使用有关的各种图 文资料.
软件系统
软件同传统的工业产品相比,有其独特 的特性:
软件是一种逻辑实体,具有抽象性 可以把软件记录在纸上,内存,和磁盘,光 盘上,但却无法看到软件本身的形态,必须 通过观察,分析,思考,判断,才能了解它 的功能,性能等特性. 软件没有明显的制造过程 一旦研制开发成功,就可以大量拷贝同一内 容的副本. 所以对软件的质量控制,必须着重在软件开 发方面下工夫.
软件系统
软件在使用过程中,没有磨损,老化的问题
但会为了适应硬件,环境以及需求的变化而 进行修改,而这些修改有不可避免的引入错 误,导致软件失效率升高,从而使软件退化. 当修改的成本变得难以接受时,软件就被抛 弃. 软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性. 这导致了软件移植的问题. 软件的开发至今尚未完全摆脱手工作坊式的 开发方式,生产效率低.
软件系统
软件是复杂的,而且以后会更加复杂 软件是人类有史以来生产的复杂度最高的工 业产品.软件涉及人类社会的各行各业,方 方面面,软件开发常常涉及其它领域的专门 知识,这对软件工程师提出了很高的要求. 软件的成本相当昂贵 软件开发需要投入大量,高强度的脑力劳动, 成本非常高,风险也大. 现在软件的开销已大大超过了硬件的开销.
软件系统
软件工作牵涉到很多社会因素 许多软件的开发和运行涉及机构,体制和管 理方式等问题,还会涉及到人们的观念和心 理.这些人的因素,常常成为软件开发的困 难所在,直接影响到项目的成败.
嵌入式软件系统的分类
嵌入式软件和通用计算机的软件一样, 一般分为系统软件,支撑软件和应用软 件三大类.
系统软件:控制,管理计算机系统的资源. 如:嵌入式操作系统,嵌入式中间件 (CORBA,Java)等
支撑软件:辅助软件开发的工具.如:系统 分析设计工具,仿真开发工具,交叉开发工 具,测试工具,配置管理工具,维护工具等. 应用软件:面向应用领域.如:手机软件, 路由器软件,交换机软件,飞控软件等.
嵌入式软件系统的分类
从运行平台来分,嵌入式软件可以分为
运行在开发平台上的软件:设计,开发,测 试工具等.
运行在嵌入式系统上的软件:嵌入式操作系 统,应用程序,驱动程序及部分开发 工具.
嵌入式软件系统的体系结构
应用层 应用 应用 任务1 任务1 嵌入式 嵌入式 CORBA CORBA 应用 应用 任务2 任务2 嵌入式 嵌入式 JAVA JAVA …… …… 应用 应用 任务n 任务n 面向应用领域 面向应用领域 的中间件 的中间件 中间 件层 操作 系统 层 嵌入式 嵌入式 DCOM DCOM
TCP/IP TCP/IP 网络系统 网络系统
文件 文件 系统 系统
内核 内核
电源 电源 管理 管理
嵌入式 嵌入式 GUI GUI
驱动层
板级 FLASH RTC/定 板级 FLASH RTC/定 时器驱动 驱动 时器驱动 初始化 初始化 驱动 串口 串口 驱动 驱动 以太网 以太网 驱动 驱动 LCD LCD 驱动 驱动 键盘 键盘 驱动 驱动 其他 其他 驱动 驱动
硬件
体系结构
嵌入式软件系统的体系结构
驱动层 驱动层是直接与硬件打交道的一层,它 对操作系统和应用提供所需的驱动的支 持.该层主要包括三种类型的程序.
板级初始化程序
嵌入式系统上电后初始化系统的硬件环境:嵌入式 微处理器,存储器,中断控制器,DMA,定时器等

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