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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 > 嵌入式软件体系结构 >
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考试要求：掌握
相关知识点：4个
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从20世纪80年代开始，嵌入式软件进入了操作系统的阶段。这一阶段的标志是操作系统出现在嵌入式系统上，程序员在开发应用程序的时候，不是直接面对嵌入式硬件设备，而是在操作系统的基础上编写，嵌入式软件开发环境也得到了一定的应用。如今，嵌入式操作系统在嵌入式应用中使用得越来越广泛，尤其是在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。这种开发方式主要有以下三个优点：
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（1）提高了系统的可靠性。在控制系统中，出于安全方面的考虑，要求系统起码不能崩溃，而且还要有自愈能力。这就需要在硬件设计和软件设计这两个方面来提高系统的可靠性和抗干扰性，尽可能地减少安全漏洞和不可靠的隐患。
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（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。
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在嵌入式操作系统环境下，开发一个复杂的应用程序，通常可以按照软件工程的思想，将整个程序分解为多个任务模块。每个任务模块的调试、修改几乎不影响其他模块，而且商业软件一般都提供了良好的多任务调试环境，这样就大大提高了系统的开发效率。
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在嵌入式操作系统环境下开发应用程序具有很大的灵活性，操作系统本身可以剪裁，外设、相关应用也可以配置，软件可以在不同的应用环境、不同的处理器芯片之间移植，软件构件可复用。
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在如上图所示的嵌入式软件体系结构中，最底层是嵌入式硬件，包括嵌入式微处理器、存储器和键盘、输入笔、LCD显示器等输入／输出设备。硬件层之上是设备驱动层，它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。设备驱动层的上面是操作系统层，它可以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等功能，这一部分是基础和必备的；后者则是系统为用户提供的一些扩展功能，包括网络、文件系统、图形用户界面GUI、数据库等，这一部分的内容可以根据系统的需要来进行裁剪。在操作系统的上面，是中间件软件，再上面就是各种应用软件了，如网络浏览器、MP3播放器、文本编辑器、电子邮件客户端、电子游戏等。对于嵌入式系统的用户来说，就是通过这些应用软件来跟系统交互。
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