嵌入式体系架构（参考）.ppt

硬件抽象层 Hardware Abstraction Layer, HAL 介于硬件和OS之间的一层软件抽象，也可以说是OS的一部分，一般包括： 启动引导程序(BootLoader) 在OS内核运行之前运行的一段程序,类似PC的BIOS 完成硬件设备的初始化,建立内存空间的映射,加载OS 板级支持包(Board Support Package, BSP) 为OS 实现对硬件操作的抽象,使OS代码与硬件无关 尽管功能差不多,但不同OS对BSP有不同的定义 PC机采用统一的X86架构,因此几乎不涉及BSP问题 设备驱动(Device Driver) 屏蔽各种硬件部件和外设的细节差异,为操作硬件提供统一的软件接口 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 操作系统层 Operating System, OS 统一管理硬件资源的软件系统 将硬件的诸多功能进行抽象，以服务的形式提供给应用程序，最常见的服务： 调度、文件、同步、网络等 在嵌入式系统中，OS有其自身的特点： 稳定性、可定制、模块化、实时性都是嵌入式OS所特有的功能要求 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 嵌入式操作系统 典型系统 VxWorks 美国WindRiver公司推出的一种RTOS，支持PowerPC、X86、ARM、MIPS等，以其突出的实时性和可靠性广泛应用于通信、军事、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域，火星探测器使用的是该操作系统 Windows Embedded Windows CE是微软公司推出的为各种嵌入式系统和产品设计的一种可定制的嵌入式操作系统 嵌入式Linux 是将通用Linux内核进行裁减、定制和修改之后用于特定嵌入式领域的Linux 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 嵌入式操作系统 典型系统 Android 基于Linux内核的操作系统，是Google公司在2007年11月5日公布的手机操作系统 早期由Google开发，后由开放手持设备联盟（Open Handset Alliance）开发 它采用了软件堆层（software stack，又名以软件叠层）的架构，主要分为三部分。低层Linux内核只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，部分程序以Java编写 2010年末数据显示，仅正式推出两年的操作系统Android已经超越称霸十年的诺基亚Symbian OS系统，跃居全球最受欢迎的智能手机平台 Android系统不但应用于智能手机，也在平板电脑市场急速扩张 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 嵌入式操作系统 典型系统 Meego MeeGo是诺基亚和英特尔宣布推出一个免费手机操作系统，中文昵称米狗 该OS可在智能手机、笔记本电脑和电视等多种电子设备上运行，并有助于这些设备实现无缝集成 基于Linux的平台，融合了诺基亚的Maemo和英特尔的Moblin平台 μC/OS-II 由Jean J. Labroses开发的一个高度可移植的RTOS eCos Embedded Configurable Operating System，由RedHat公司开发的嵌入式OS，最大特点内核可配置 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 嵌入式操作系统 其他系统 pSOS (ISI公司, 现属WindRiver公司) Palm OS (3COM, PDA市场) OS-9 (灵活性和可升级性) Lynx OS QNX (图形界面功能) …… 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 系统服务层 System Service Layer 是OS提供给应用程序的服务接口 应用程序借助OS提供的接口访问OS提供的服务 在OS与应用之间起着纽带的作用，一般包括： 图形用户界面(Graphical User Interface, GUI) 为应用提供图形交互界面编程接口 使应用能以窗口、菜单、对话框等图形方式与用户交互 任务管理 …… 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 应用程序层 Application Layer 位于软件层次结构的最顶层 负责系统功能和业务逻辑的实现 从功能角度看： 应用程序下的所有层次的模块都是为应用程序服务 从系统角度看： 每个应用程序可能只是操作系统中的一个单独进程 通常，应用程序运行在权限较低的处理器状态下 使用操作系统提供的API，实现与操作系统的交互 嵌入式系统典型体系架构及开发模式 1 嵌入式产品 2 3 体系架构及开发模式 人才需求特点 主要内容 4 系统开发方法 市场需求情况 市场领域 遍布全球的互联网核心已经不是PC机，而是移动电子产品 中国在科技、媒体和电信产品等应用领域方面的技术发展和需求在全球居于领先的地位 全球第一大手机市场 第一大有线电视市场 第一大汽车市场 第二大互联网市场 第四大PC市场 嵌入式