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第一章 1．什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？ 嵌入式系统是一应用为中心，以计算机技术为基础，切软硬件可裁减，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统一般有3 个主要的组成部分：硬件、实时操作系统以及应用软件。 ● 硬件：包括处理器、存储器（ROM、RAM）、输入输出设备、其他部分辅助系统等。 ● 实时操作系统（Real-Time Operating System、RTOS）：用于管理应用软件，并提供一种机制，使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要求 。 ● 应用软件：实现具体业务逻辑功能 2．嵌入式系统的三要素是什么？ 嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机。其中嵌入性指的是嵌入到对象体系中，有对象环境要求；专用性是指软、硬件按对象要求裁减；计算机指实现对象的智能化功能。 3．列出5中以上的嵌入式实时操作系统。 嵌入式实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）是指操作系统本身要能在一个固定时限内对程序调用（或外部事件）做出正确的反应??亦即对时序与稳定性的要求十分严格。目前国际较为知名的有：VxWorks、NeutrinoRTOS、Nucleus Plus、 OS/9、VRTX、LynuxOS、RTLinux、BlueCat RT 等。 4．嵌入式系统一般由几层组成？简单介绍其作用。 嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。其作用分别如下： （1）硬件层 ：由嵌入式微处理器、外围电路和外设组成。 外围电路有：电源电路、复位电路、调试接口和存储器电路，就构成一个嵌入式核心控制模块。 操作系统和应用程序都可以固化在ROM 或者Flash 中。为方便使用，有的模块在此基础上增加了LCD、键盘、USB 接口??以及其他一些功能的扩展电路。 （2）中间层 ：硬件层与软件层之间为中间层，也称为BSP（BoardSupporPackage，板级支持包）。 作用：将系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。 功能：一般应具有相关硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置等功能。 BSP 是主板硬件环境和操作系统的中间接口，是软件平台中具有硬件依赖性的那一部分。 主要目的是为了支持操作系统，使之能够更好地运行于硬件主板上。 （3）软件层 ：主要是操作系统，有的还包括文件系统、图形用户接口和网络系统等。操 作系统是一个标准的内核??将中断、I/O、定时器等资源都封装起来，以方便用户使用。 （4）功能层 ：由基于操作系统开发的应用程序组成，用来完成对被控对象的控制功能。 功能层是面向被控对象和用户的，为了方便用户操作，往往需要具有友好的人机界面。 5．简述嵌入式系统中非占先式与占先式调度法的区别。 非占先式调度法也称作合作型多任务（cooperative multitasking），各个任务彼此合作共享一个CPU。中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU 的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU 的使用权。当系统响应时间很重要时，要使用占先式（preemptive）内核。最高优先级的任务一旦就绪??总能得到CPU 的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态，当前任务的CPU 使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU 的控制权。 6．简述什么是硬实时操作系统、软实时操作系统以及两者的区别。 在实时系统中，如果系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败，这样的系统被称为强实时系统或硬实时系统。强实时系统响应时间一般在毫秒或微秒级。在弱实时系统中，虽然响应时间同样重要，但是超时却不会发生致命的错误。其系统响应时间在毫秒至秒的数量级上，其实时性的要求比强实时系统要差一些。 7．嵌入式系统的设计步骤有哪些？各部分主要工作是什么？ 嵌入式系统的设计步骤及各部分的主要工作如下。 （1）需求分析阶段，罗列出用户的需求。 （2）体系结构设计阶段，描述系统的功能如何实现。 （3）详细设计阶段，进行硬件系统与软件系统的分类划分，以决定哪些功能用硬件实现，哪些用软件实现。 （4）系统集成??把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起，进行调试，发现并改进在设计过程中的错误。 （5）系统测试??对设计好的系统进行测试??看其是否满足给定的要求。 8.Linux作为嵌入式操作系统的优势有哪些？ Linux 作为嵌入式操作系统的优势主要有以下几点： （1）可应用于多种硬件平台。Linux 已经被移植到多种硬件平台，这对于经费、时间受 限制的研究与开发项目是很有吸引力的。