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知识路径： > 嵌入式系统软件基础知识 > 嵌入式软件基础知识 >
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被考次数：7次
被考频率：中频率
总体答错率：53%
知识难度系数： 
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考试要求：掌握
相关知识点：12个
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软件实际上是客观世界问题空间与解空间的具体实现，也是人类知识的提炼、抽象和固化。软件是计算机相关的：
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（1）完成预定功能和性能的可执行的指令（计算机程序）序列。
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嵌入式软件是为完成某特定用途而开发的、驻留在预先定义的嵌入式计算机平台上的软件。随着微电子技术飞速发展带来的智能化需求的不断扩展，嵌入式软件无处不在，规模也越来越大。
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近三十年来，随着现代化战争信息化程度的不断提高，随着装备由机械化向信息化的战略转型，军用软件已经渗透到军事应用的各个方面，成为装备及其体系中不可或缺的组成部分，其发展和应用水平代表着一个国家的装备实力。美国国防部在2002年的《国防科学技术领域计划》中就把军用软件设计和改进作为重要研究领域，制定了军用软件发展的近、中、远期目标。2011年，美国政府、国防部、海陆空三军、洛克希德·马丁公司等26个组织组成工作组，专题研究军事装备中软件研制和部署存在的问题，形成《美国国防部与国防工业领域软件工程的重大问题报告》，对军用软件的发展提出建议。这些都说明了军用软件在现代化战争中的重要地位和作用。
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随着飞机机载计算机的广泛使用，机载软件从无到有、规模从小到大、复杂度从低到高。软件负责数据的采集、存储和处理。实时进行各种逻辑判断、数学运算、行为推导、状态转换等处理，帮助飞行员优化各种操作，实现飞行航路计算、姿态控制、环境控制、燃油输送、任务计算、状态监控、信息显示报警、人机界面控制等功能，不夸张地说，飞行员每一个操作、飞机的每一个动作的完成都离不开软件运行。而软件的复杂性、重要性还体现在：
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（1）从计算机理论和技术发展趋势来说，硬件和软件没有明确界限，原来使用硬件实现的功能在尽可能地向软件迁移，技术进步越来越显现在软件方面。
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（2）软件直接和飞机安全功能相关，而且这种相关性越来越高，如电传飞控软件。
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（3）软件的特殊性导致了需要有特殊的规则保证系统的安全性、可靠性。
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与硬件不同，软件至今尚未摆脱手工方式。更严重的是，软件在开发过程中涉及到了各行各业的工作人员，其中包括业务定义人员、系统分析员、系统设计人员、软件架构师、软件工程师、软件测试工程师以及质量工程师等。实际上这些人员中只有软件工程师是专业软件开发人员，其他人员都需要同时具备软件和其他行业的背景。因此与其他行业比较，软件行业具有以下鲜明的特点：
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（1）抽象性：软件直接反映了人的思维逻辑实体，同时几乎没有具体物理实体，且没有明显的制造过程。
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（2）客观问题越来越复杂，软件也随之越来越复杂，而且软件技术的进步速度落后于需求增长的速度。
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（3）相对于通用硬件，软件开发成本昂贵，随着问题规模的加大、成本急剧增加。
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（6）大多数软件是新开发的，通过已有构件组装技术尚不成熟。
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以上特点使得软件开发进展情况较难衡量，软件质量不易评价，从而使软件产品的生产管理、过程控制及质量保证都相当困难。
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对于嵌入式软件而言，它除了具有通用软件的一般特性，同时还具有一些与嵌入式系统密切相关的特点。这些特点包括：
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（1）软件受资源的限制。由于嵌入式系统的资源一般比较有限，所以嵌入式软件必须尽可能地精简，才能适应这种状况。
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（2）开发难度大。嵌入式软件的运行环境和开发环境一般比较复杂，从而加大了它的开发难度。首先，由于硬件资源有限，使得嵌入式软件在时间和空间上都受到严格的限制，但要想开发出运行速度快、存储空间少、维护成本低的软件，需要开发人员对编程语言、编译器和操作系统有深刻的了解。其次，嵌入式软件一般都要涉及到底层软件的开发，应用软件的开发也是直接基于操作系统的，这就需要开发人员具有扎实的软、硬件基础，能灵活运用不同的开发手段和工具，具有较丰富的开发经验。最后，对于嵌入式软件来说，它的开发环境与运行环境是不同的。嵌入式软件是在目标系统上运行，但开发工作要在另外的开发系统中进行，当编程人员将应用软件调试无误后，再把它放到目标系统上去。
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（3）实时性和可靠性要求高。实时性是嵌入式系统的一个重要特征，许多嵌入式系统要求具有实时处理的能力，这种实时性主要是靠软件层来体现的。软件对外部事件做出反应的时间必须要快，在某些情况下还要求是确定的、可重复实现的，不管系统当时的内部状态如何，都是可以预测的。同时，对于事件的处理一定要在限定的时间期限之前完成，否则就有可能引起系统的崩溃。例如，火箭飞行控制系统就是实时的，它对飞行数据采集和燃料喷射时机的把握要求非常的准确，否则就难以达到精确控制的目的，从而导致飞行控制的失败。
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与实时性相对应的是可靠性，因为实时系统往往应用在一些比较重要的领域，如航天控制、核电站、工业机器人等等，如果软件出了问题，那么后果是非常严重的，所以要求这种嵌入式软件的可靠性必须非常高。
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（4）要求固化存储。为了提高系统的启动速度、执行速度和可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是像通常的计算机系统那样，存储在磁盘等载体中。
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