本嵌入式系统的数据处理模块|典型嵌入式linux软件部分由哪些模块组成他们的功能及相互联系 Bootloader分为哪两阶段分

『壹』 典型嵌入式linux软件部分由哪些模块组成他们的功能及相互联系 Bootloader分为哪两阶段分

从软件硬件设计特点简单描述嵌入式产品开发设计流程。项目论证阶段：项目的可行性分析并形成可行性研究报告。系统方案阶段：对产品需求加以分析、细化，并抽象出需要完成的功能列表，明确定义所要完成的任务。系统设计阶段：软件开发部分完成软件需求分析，形成软件总体设计方案，软件开发接口规范等；硬件部分完成硬件总体设计方案，接口定义及说明等。产品详细设计阶段：完成软/硬件的详细设计，编制代码，形成软件各模块的设计说明；硬件部分各单板的原理图，PCB和料单，同时完成产品的结构设计。制造联试阶段：完成产品的系统调试和可靠性测试，并形成相应的系统调试报告和可靠性测试报告。典型嵌入式Linux软件部分由哪些模块组成？它的功能和相互关系是什么？Bootloader、嵌入式Linux内核、嵌入式文件系统组成。Bootloader完成硬件设备的初始化以及引导内核加载，内核通过文件系统来管理对整个系统中的所有的数据和文件。BootLoader分为哪两个阶段？分别实现了哪些功能？stage1和stage2两个阶段。完成的工作：硬件设备初始化。为加载Bootloader的stage2准备RAM空间。拷贝Bootloader的stage2到RAM空间中。设置堆栈。跳转到stage2的C入口点。stage2完成的工作：初始化本阶段要使用到的硬件设备。监测系统内存映射。将内核映像和根文件系统映像从Flash设备上复制到RAM空间中。设置内核启动参数。调用启动内核。简述嵌入式文件系统的种类和管理机制。Ext2fs文件系统 2.基于Flash的文件系统 3.基于RAM的文件系统 4.网络文件系统。Linux引入了虚拟文件系统vfs(virtual file system)，为各类文件系统提供一个统一的应用编程接口。如何理解消费类电子产品开发的可裁剪性和可移植性，并以Linux系统为例进行说明。Linux来说，假如我们用不到以太网设备，我们可以将该设备的驱动程序以及相关库文件等都去掉以缩小体积。Linux可以在不同架构的CPU平台上运行。详细描述嵌入式Linux软件开发的编译开发环境和编译开发工具。开发环境：首先宿主机上需要安装Linux操作系统。需要为这个Linux系统安装以下三个部分：函数库(glibc)：是Linux下C语言的主要函数库。编译器(gcc)：可以将C，C++，汇编源程序和目标程序编译、链接成可执行文件。系统头文件(glibc_header)：系统相关功能的头文件集合。编译开发工具：编辑器有Vi和Emacs；编译器为GCC，是GUN推出的功能强大、性能优越的多平台编译器；调试器为GDB，可以方便的设置断点、单步跟踪等调试功能；项目管理器“make”，用来控制编译或者重复编译，自动管理软件编译内容、方式和时机。基于S3C2410嵌入式Linux的开发的逻辑空间和物理空间如何对应？详细描述之。在支持MMU的32位处理器平台上，Linux系统中的物理存储空间和虚拟存储空间的地址范围分别都是从0x00000000到0xFFFFFFFF，共4GB，但物理存储空间与虚拟存储空间布局完全不同。Linux运行在虚拟存储空间，并负责把系统中实际存在的远小于4GB的物理内存根据不同需求映射到整个4GB的虚拟存储空间中。n 物理存储空间布局Linux的物理存储空间布局与处理器相关，详细情况可以从处理器用户手册的存储空间分布表（memory map）相关章节中查到，我们这里只列出嵌入式处理器平台Linux物理内存空间的一般布局，如图18-4所示。 图18-4 Linux物理内存空间一般布局示意图说明：1）最大node号n不能大于MAX_NUMNODES-1。2）MAX_NUMNODES表示系统支持的最多node数。在ARM系统中，Sharp芯片最多支持16个nodes，其他芯片最多支持4个nodes。3）numnodes是当前系统中实际的内存node数。4）在不支持CONFIG_DISCONTIGMEM选项的系统中，只有一个内存node。5）最大bank号m不能大于NR_BANKS-1。6）NR_BANKS表示系统中支持的最大内存bank数，一般等于处理器的RAM片选数。在ARM系统中，Sharp芯片最多支持16个banks，其他芯片最多支持8个banks。7）mem_init()函数会将所有节点的页帧位码表所占空间、孔洞页描述符空间及空闲内存页都释放掉。 n虚拟存储空间布局在支持MMU的系统中，当系统做完硬件初始化后就使能MMU功能，这样整个系统就运行在虚拟存储空间中，实现虚拟存储空间到物理存储空间映射功能的是处理器的MMU，而虚拟存储空间与5路存储空间的映射关系则是由Linux内核来管理的。32位系统中物理存储空间占4GB空间，虚拟存储空间同样占4GB空间，Linux把物理空间中实际存在的远远小于4GB的内存空间映射到整个4GB虚拟存储空间中除映射I/O空间之外的全部空间，所以虚拟内存空间远远大于物理内存空间，这就说同一块物理内存可能映射到多处虚拟内存地址空间上，这正是Linux内存管理职责所在。图18-5列出了Linux内核中虚拟内存空间的一般布局（其实I/O空间也在其中，通常占用高端内存空间，在此未标出）。 图18-5 Linux系统虚拟内存空间一般布局示意图说明：1）线性地址空间：是指Linux系统中从0x00000000到0xFFFFFFFF整个4GB虚拟存储空间。2）内核空间：内核空间表示运行在处理器最高级别的超级用户模式（supervisor mode）下的代码或数据，内核空间占用从0xC0000000到0xFFFFFFFF的1GB线性地址空间，内核线性地址空间由所有进程共享，但只有运行在内核态的进程才能访问，用户进程可以通过系统调用切换到内核态访问内核空间，进程运行在内核态时所产生的地址都属于内核空间。3）用户空间：用户空间占用从0x00000000到0xBFFFFFFF共3GB的线性地址空间，每个进程都有一个独立的3GB用户空间，所以用户空间由每个进程独有，但是内核线程没有用户空间，因为它不产生用户空间地址。另外子进程共享（继承）父进程的用户空间只是使用与父进程相同的用户线性地址到物理内存地址的映射关系，而不是共享父进程用户空间。运行在用户态和内核态的进程都可以访问用户空间。4）内核逻辑地址空间：是指从PAGE_OFFSET(3G)到high_memory(物理内存的大小，最大896)之间的线性地址空间，是系统物理内存映射区，它映射了全部或部分（如果系统包含高端内存）物理内存。内核逻辑地址空间与图18-4中的系统RAM内存物理地址空间是一一对应的（包括内存孔洞也是一一对应的），内核逻辑地址空间中的地址与RAM内存物理地址空间中对应的地址只差一个固定偏移量（3G），如果RAM内存物理地址空间从0x00000000地址编址，那么这个偏移量就是PAGE_OFFSET。5）低端内存：内核逻辑地址空间所映射物理内存就是低端内存(实际物理内存的大小，但是小于896)，低端内存在Linux线性地址空间中始终有永久的一一对应的内核逻辑地址，系统初始化过程中将低端内存永久映射到了内核逻辑地址空间，为低端内存建立了虚拟映射页表。低端内存内物理内存的物理地址与线性地址之间的转换可以通过__pa(x)和__va(x)两个宏来进行，#define __pa(x) ((unsignedlong)(x)-PAGE_OFFSET) __pa(x)将内核逻辑地址空间的地址x转换成对应的物理地址，相当于__virt_to_phys((unsigned long)(x))，__va(x)则相反，把低端物理内存空间的地址转换成对应的内核逻辑地址，相当于((void *)__phys_to_virt((unsigned long)(x)))。6）高端内存：低端内存地址之上的物理内存是高端内存（物理内存896之上），高端内存在Linux线性地址空间中没有没有固定的一一对应的内核逻辑地址，系统初始化过程中不会为这些内存建立映射页表将其固定映射到Linux线性地址空间，而是需要使用高端内存的时候才为分配的高端物理内存建立映射页表，使其能够被内核使用，否则不能被使用。高端内存的物理地址于现行地址之间的转换不能使用上面的__pa(x)和__va(x)宏。7）高端内存概念的由来：如上所述，Linux将4GB的线性地址空间划分成两部分，从0x00000000到0xBFFFFFFF共3GB空间作为用户空间由用户进程独占，这部分线性地址空间并没有固定映射到物理内存空间上；从0xC0000000到0xFFFFFFFF的第4GB线性地址空间作为内核空间，在嵌入式系统中，这部分线性地址空间除了映射物理内存空间之外还要映射处理器内部外设寄存器空间等I/O空间。0xC0000000~high_memory之间的内核逻辑地址空间专用来固定映射系统中的物理内存，也就是说0xC0000000~high_memory之间空间大小与系统的物理内存空间大小是相同的（当然在配置了CONFIG_DISCONTIGMEMD选项的非连续内存系统中，内核逻辑地址空间和物理内存空间一样可能存在内存孔洞），如果系统中的物理内存容量远小于1GB，那么内核现行地址空间中内核逻辑地址空间之上的high_memory~0xFFFFFFFF之间还有足够的空间来固定映射一些I/O空间。可是，如果系统中的物理内存容量（包括内存孔洞）大于1GB，那么就没有足够的内核线性地址空间来固定映射系统全部物理内存以及一些I/O空间了，为了解决这个问题，在x86处理器平台设置了一个经验值：896MB，就是说，如果系统中的物理内存（包括内存孔洞）大于896MB，那么将前896MB物理内存固定映射到内核逻辑地址空间0xC0000000~0xC0000000+896MB（=high_memory）上，而896MB之后的物理内存则不建立到内核线性地址空间的固定映射，这部分内存就叫高端物理内存。此时内核线性地址空间high_memory~0xFFFFFFFF之间的128MB空间就称为高端内存线性地址空间，用来映射高端物理内存和I/O空间。896MB是x86处理器平台的经验值，留了128MB线性地址空间来映射高端内存以及I/O地址空间，我们在嵌入式系统中可以根据具体情况修改这个阈值，比如，MIPS中将这个值设置为0x20000000B（512MB），那么只有当系统中的物理内存空间容量大于0x20000000B时，内核才需要配置CONFIG_HIGHMEM选项，使能内核对高端内存的分配和映射功能。什么情况需要划分出高端物理内存以及高端物理内存阈值的设置原则见上面的内存页区（zone）概念说明。8）高端线性地址空间：从high_memory到0xFFFFFFFF之间的线性地址空间属于高端线性地址空间，其中VMALLOC_START~VMALLOC_END之间线性地址被vmalloc()函数用来分配物理上不连续但线性地址空间连续的高端物理内存，或者被vmap()函数用来映射高端或低端物理内存，或者由ioremap()函数来重新映射I/O物理空间。PKMAP_BASE开始的LAST_PKMAP（一般等于1024）页线性地址空间被kmap()函数用来永久映射高端物理内存。FIXADDR_START开始的KM_TYPE_NR*NR_CPUS页线性地址空间被kmap_atomic()函数用来临时映射高端物理内存，其他未用高端线性地址空间可以用来在系统初始化期间永久映射I/O地址空间。http://blog.21ic.com/user1/8499/archives/2012/90535.html

『贰』 简述嵌入式系统

嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%从这个问题知道你应该是对嵌入式比较感兴趣，想学习嵌入式。关于如何学习嵌入式，我刚才看到一篇很不错的文章，是一个专科生介绍自己如何自学嵌入式，并找到嵌入式的工作，里面介绍了他的学习方法和学习过程，希望对你有帮助。 先做个自我介绍，我07年考上一所很烂专科民办的学校，学的是生物专业，具体的学校名称我就不说出来献丑了。09年我就辍学了，我在那样的学校，一年学费要1万多，但是根本没有人学习，我实在看不到希望，我就退学了。 退学后我也迷茫，大专都没有毕业，我真的不知道我能干什么，我在纠结着我能做什么。所以辍学后我一段时间，我想去找工作，因为我比较沉默寡言，不是很会说话，我不适合去应聘做业务。我想应聘做技术的，可是处处碰壁。 一次偶然的机会，我才听到嵌入式这个行业。那天我去新华书店，在计算机分类那边想找本书学习。后来有个女孩子走过来，问我是不是读计算机的，有没有兴趣学习嵌入式，然后给我介绍了一下嵌入式现在的火热情况，告诉我学嵌入式多么的有前景，给我了一份传单，嵌入式培训的广告。听了她的介绍，我心里痒痒的，确实我很想去学会一门自己的技术，靠自己的双手吃饭。 回家后，我就上网查了下嵌入式，确实是当今比较热门的行业，也是比较好找工作的，工资也是相对比较高。我就下决心想学嵌入式了。于是我去找嵌入式培训的相关信息，说真的，我也很迷茫，我不知道培训是否真的能像他们宣传的那样好，所以我就想了解一段时间再做打算。 后来，我在网络知道看到一篇让我很鼓舞的文章《如何学习嵌入式》，是一个嵌入式高手介绍没有基础的朋友怎么自学入门学嵌入式，文章写的很好，包含了如何学习，该怎么学习。他提到一个方法就是看视频，因为看书实在太枯燥和费解的，很多我们也看不懂。这点我真的很认同，我自己看书往往看不了几页。 我在想，为什么别人都能自学成才，我也可以的！我要相信自己，所以我就想自学，如果实在学不会我再去培训。 主意一定，我就去搜索嵌入式的视频，虽然零星找到一些嵌入式的视频，但是都不系统，我是想找一个能够告诉我该怎么学的视频，一套从入门到精通的视频，一个比较完整的资料，最好能有老师教，不懂可以请教的。 后来我又找到一份很好的视频，是在IT学习联盟推出的一份视频《零基础嵌入式就业班》。里面的教程还不错，很完整，可以让我从基础的开始学起。视频比较便宜。 下面介绍下我的学习流程，希望对和我一样完全没有基础的朋友有所帮助。 收到他们寄过来的光盘后，我就开始学习了，由于我没有什么基础，我就从最简单的C语言视频教程学起，话说简单，其实我还是很多不懂的，我只好请教他们，他们还是很热心的，都帮我解决了。C语言我差不多学了一个礼拜，接下来我就学了linux的基本命令，我在他们提供linux虚拟机上都有做练习，敲linux的基本命令，写简单的C语言代码，差不多也就三个礼拜。我每天都在不停的写一些简单的代码，这样一月后我基本掌握了C和linux的基本操作。 接下来我就去学习了人家的视频的培训教程，是整套的，和去参加培训没有多大的区别，这一看就是两个月，学习了ARM的基本原理，学习嵌入式系统的概念，也掌握了嵌入式的环境的一些搭建，对linux也有更深层次的理解了，明白了嵌入式应用到底是怎么做的，但是驱动我只是有一点点的了解，这个相对难一点，我想以后再慢慢啃。 这两个月，除了吃饭睡觉，我几乎都在学习。因为我知道几乎没有基础，比别人差劲，我只能坚持努力着，我不能放弃，我必要要靠自己来养活自己，必须学好这门技术，然后我就把不懂的问题总结记下来，这样慢慢积累了一段时间，我发现自己真的有点入门了。 最后的一个月，我就去看关于实践部分的内容，了解嵌入式项目具体的开发流程，需要什么样的知识，我就开始准备这方面的知识，也就是学习这方面的视频，同时他们建议我去找了找一些嵌入式面试的题目，为自己以后找工作做准备。我就到网上找了很多嵌入式的题目，把他们理解的记下来，这样差不多准备了20天左右 我觉得自己差不多入门了，会做一些简单的东西了。我就想去找工作看看，于是我就到51job疯狂的投简历，因为我学历的问题，专科没有毕业，说真的，大公司没有人会要我，所以我投的都是民营的小公司，我希望自己的努力有所回报。没有想过几天过后，就有面试了，但是第一次面试我失败了，虽然我自认为笔试很好，因为我之前做了准备，但是他们的要求比较严格，需要有一年的项目经验，所以我没有被选中。 后来陆续面试了几家公司，终于功夫不负有心人。我终于面试上的，是在闵行的一家民营的企业，公司规模比较小，我的职务是嵌入式linux应用开发，做安防产品的应用的。我想我也比较幸运，经理很看重我的努力，就决定录用我，开的工资是3500一个月，虽然我知道在上海3500只能过温饱的生活，但是我想我足够了。我至少不用每天都要靠父母养，我自己也能养活自己的。我想只要我继续努力，我工资一定会翻倍的。 把本文写出来，希望能让和我一样的没有基础的朋友有信心，其实我们没有必要自卑，我们不比别人笨，只要我们肯努力，我们一样会成功。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

『叁』 什么是嵌入式系统由哪几部分组成

嵌入式系统由硬件和软件组成．是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。

相比于一般的计算机处理系统而言，嵌入式系统存在较大的差异性， 它不能实现大容量的存储功能，因为没有与之相匹配的大容量介质，大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM DENG等， 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。

(3)本嵌入式系统的数据处理模块扩展阅读

嵌入式系统特点：

1、专用性强。由于嵌入式系统通常是面向某个特定应用的，所以嵌入式系统的硬件和软件，尤其是软件，都是为特定用户群设计的，通常具有某种专用性的特点。

2、体积小型化。嵌入式计算机把通用计算机系统中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于实现小型化，方便将嵌入式系统嵌入目标系统中。

『肆』 一个嵌入式系统硬件部分有几个模块,是如何工作的

摘要
嵌入式系统就是以处理器（CPU）为核心，依靠总线（Bus）进行连接的多模块系统，一个嵌入式系统可以分为、硬件系统、中间层、软件系统、硬件层。

『伍』 嵌入式的系统组成

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时打开；也可以很复杂，如SONY 智能机器狗，上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器，从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。(1)嵌入式微处理器嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中，它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构；指令系统可以选用精简指令系统（Reced Instruction Set Computer，RISC）和复杂指令系统CISC（Complex Instruction Set Computer，CISC）。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令，确保数据通道快速执行每一条指令，从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。嵌入式微处理器有各种不同的体系，即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度，或集成了不同的外设和接口。据不完全统计，全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种，体系结构有30多个系列，其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是，没有一种嵌入式微处理器可以主导市场，仅以32位的产品而言，就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。(2)存储器嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器，其存储结构如图1-2所 示。1>CacheCache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时，微处理器尽可能的从Cache中读取数据，而不是从主存中读取，这样就大大改善了系统的性能，提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是：减小存储器（如主存和辅助存储器）给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快，实时性更强。在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内，可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache，Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。2>主存主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器，用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部，其容量为256KB~1GB，根据具体的应用而定，一般片内存储器容量小，速度快，片外存储器容量大。常用作主存的存储器有：ROM类 NOR Flash、EPROM和PROM等。RAM类 SRAM、DRAM和SDRAM等。其中NOR Flash 凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点，在嵌入式领域内得到了广泛应用。3>辅助存储器辅助存储器用来存放大数据量的程序代码或信息，它的容量大、但读取速度与主存相比就慢的很多，用来长期保存用户的信息。嵌入式系统中常用的外存有：硬盘、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。(3)通用设备接口和I/O接口嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口，如A/D、D/A、I/O等，外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能，它可以在芯片外也可以内置芯片中。外设的种类很多，可从一个简单的串行通信设备到非常复杂的802.11无线设备。嵌入式系统中常用的通用设备接口有A/D（模/数转换接口）、D/A（数/模转换接口），I/O接口有RS-232接口（串行通信接口）、Ethernet（以太网接口）、USB（通用串行总线接口）、音频接口、VGA视频输出接口、I2C（现场总线）、SPI（串行外围设备接口）和IrDA（红外线接口）等。 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。BSP具有以下两个特点。硬件相关性：因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性，而作为上层软 件与硬件平台之间的接口，BSP需要为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。操作系统相关性：不同的操作系统具有各自的软件层次结构，因此，不同的操作系统具有特定的硬件接口形式。实际上，BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次，包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：嵌入式系统的硬件初始化以及BSP功能，设计硬件相关的设备驱动。

『陆』 嵌入式系统由哪几部分组成

一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统（可选），以及应用软件系统等四个部分组成。

『柒』 嵌入式系统原理与设计的陈文智《嵌入式系统原理与设计》

书名：《嵌入式系统原理与设计》作者：陈文智出版社：清华大学出版社ISBN：9787302238591定价：49元印次：1-1装帧：平装印刷日期：2011-4-11 本书分为上下两篇，上篇原理部分共14章，下篇实验部分共10章。其中原理部分：第1章介绍嵌入式系统的应用领域和发展方向。第2章介绍ARM9处理器的架构及其内存管理。第3章介绍ARM9体系结构的指令集与汇编代码的编写。第4章介绍嵌入式Linux操作系统的基本知识。第5章介绍常见的Boot Loader。第6章介绍基于ARM体系结构的Linux内核。第7章介绍嵌入式文件系统的框架。第8章介绍嵌入式设备驱动程序结构。第9章介绍交叉开发环境模式和常用的调试技术。第10章介绍字符设备驱动程序的框架。第11章介绍块设备驱动程序的架构。第12章介绍网络设备驱动架构。第13章介绍嵌入式MiniGUI及其应用。第14章介绍Android嵌入式系统相关的技术与应用开发。实验部分：第1章介绍本书实验部分采用的开发板。第2章介绍搭建宿主机和目标机实验环境。第3章介绍内核及内核模块的制作方法。第4章介绍根文件系统的制作过程。第5章介绍调试的方法。第6章介绍了简单的字符设备驱动程序的编写方法。第7章介绍了块设备驱动程序开发的特点和流程。第8章介绍了网卡驱动程序的开发流程。第9章介绍了MiniGUI的使用方法。第10章介绍了Android平台上应用程序的开发方法和流程。本书既可以作为各类院校嵌入式方向的本科生和研究生的嵌入式系统教材，也可以作为嵌入式系统开发工程师的参考书。 目录上篇原 理 部 分第1章嵌入式系统概述1.1嵌入式系统简介1.1.1嵌入式系统历史与现状1.1.2嵌入式系统体系结构1.1.3应用领域和发展方向1.2嵌入式微处理器1.2.1嵌入式处理器简介1.2.2ARM微处理器的应用领域及一般特点1.2.3ARM微处理器系列1.3嵌入式操作系统1.3.1嵌入式操作系统简介1.3.2嵌入式Linux1.3.3Windows CE1.3.4Symbian1.3.5Android1.3.6uC/OS?II1.3.7VxWorks1.3.8其他嵌入式操作系统1.4嵌入式系统设计1.4.1嵌入式系统设计过程1.4.2硬件设计平台的选择1.4.3软件设计平台的选择1.4.4嵌入式应用软件开发1.4.5测试和优化1.5小结第2章ARM处理器和架构2.1ARM处理器概述2.1.1ARM公司和ARM产品简介2.1.2ARM指令集体系结构版本2.1.3ARM微处理器系列2.2ARM9处理器架构2.2.1ARM9 寄存器2.2.2流水线技术和哈佛体系结构2.2.3CP15协处理器2.3ARM9处理器的内存管理2.3.1内存管理单元的作用2.3.2ARM9内存管理2.4ARM9异常处理2.4.1ARM9异常2.4.2ARM9异常处理向量表2.4.3ARM9异常处理过程2.5小结目录嵌入式系统原理与设计第3章ARM9指令集和汇编3.1ARM指令集概述3.1.1RISC简介3.1.2ARM状态和Thumb状态3.1.3ARM9指令类型和指令的条件域3.2ARM指令的寻址方式3.2.1立即寻址3.2.2寄存器寻址3.2.3寄存器偏移寻址3.2.4寄存器间接寻址3.2.5基址变址寻址3.2.6多寄存器寻址3.2.7堆栈寻址3.2.8相对寻址3.3ARM指令简介3.3.1跳转指令3.3.2通用数据处理指令3.3.3乘法指令3.3.4Load/Store内存访问指令3.3.5ARM协处理器指令3.3.6杂项指令3.3.7饱和算术指令3.3.8ARM伪指令3.4Thumb指令简介3.4.1Thumb跳转指令3.4.2Thumb通用数据处理指令3.4.3Thumb算术指令3.4.4Thumb内存访问指令3.4.5Thumb软中断和断电指令3.4.6Thumb伪指令3.5小结第4章嵌入式Linux操作系统4.1嵌入式Linux简介4.1.1uCLinux4.1.2RT?Linux4.1.3红旗嵌入式Linux4.2内存管理4.2.1内存管理和MMU4.2.2标准Linux的内存管理4.2.3uCLinux的内存管理4.3进程管理4.3.1进程和进程管理4.3.2RT?Linux的进程管理4.3.3标准Linux的进程管理4.3.4uCLinux的进程管理4.4文件系统4.4.1文件系统定义4.4.2Linux文件系统4.4.3嵌入式Linux文件系统4.5小结第5章Boot Loader技术5.1Boot Loader基本概念5.1.1Boot Loader所支持的硬件环境5.1.2Boot Loader的安装地址5.1.3Boot Loader相关的设备和基址5.1.4Boot Loader的启动过程5.1.5Boot Loader的操作模式5.1.6Boot Loader与主机之间的通信设备及协议5.2Boot Loader的典型结构5.2.1Boot Loader阶段1介绍5.2.2Boot Loader阶段2介绍5.2.3关于串口终端5.3U?Boot简介5.3.1认识U?Boot5.3.2U?Boot特点5.3.3U?Boot代码结构分析5.4vivi简介5.4.1认识vivi5.4.2vivi代码导读5.5小结第6章ARM?Linux内核6.1ARM?Linux内核简介6.1.1ARM?Linux内核和普通Linux内核的区别6.1.2ARM?Linux的版本控制6.1.3ARM?Linux的代码结构6.2ARM?Linux内存管理6.2.1影响内存管理的两个方面6.2.2ARM?Linux的存储机制6.2.3虚拟内存6.3ARM?Linux进程管理和调度6.3.1进程的表示和生命周期6.3.2Linux进程的创建、执行和销毁6.3.3Linux进程的调度6.4ARM?Linux的模块机制6.4.1Linux 模块概述6.4.2模块代码结构6.4.3模块的加载6.4.4模块的卸载6.4.5版本依赖6.5ARM?Linux的中断管理6.6ARM?Linux的系统调用6.7ARM?Linux系统的启动和初始化6.7.1使用Boot Loader将内核映像载入6.7.2内核数据结构初始化——内核引导第一部分6.7.3外设初始化——内核引导第二部分6.7.4init进程和inittab脚本6.7.5rc启动脚本6.7.6Shell的启动6.8小结第7章文件系统7.1嵌入式文件系统7.1.1嵌入式文件系统简介7.1.2Linux文件系统简介7.2嵌入式Linux文件系统框架7.3JFFS2嵌入式文件系统7.3.1目录节点的定义7.3.2数据节点7.3.3可靠性支持7.3.4内存使用7.3.5垃圾收集7.3.6写平衡7.3.7JFFS2的不足之处7.3.8JFFS3简介7.4根文件系统7.4.1什么是根文件系统7.4.2建立JFFS2根文件系统7.5小结第8章设备驱动8.1Linux驱动程序简介8.1.1设备的分类8.1.2设备文件8.1.3主设备号和次设备号8.1.4Linux设备驱动代码的分布8.1.5Linux设备驱动程序的特点8.2设备驱动程序结构8.2.1驱动程序的注册与注销8.2.2设备的打开与释放8.2.3设备的读写操作8.2.4设备的控制操作8.2.5设备的轮询和中断处理8.3Linux内核设备模型8.3.1设备模型建立的目的8.3.2sysfs——设备拓扑结构的文件系统表现8.3.3驱动模型和sysfs8.3.4kobject8.3.5platform总线8.4同步机制8.4.1同步锁8.4.2信号量8.4.3读写信号量8.4.4原子操作8.4.5完成事件（completion）8.4.6时间8.5内存映射和管理8.5.1物理地址映射到虚拟地址8.5.2内核空间映射到用户空间8.6工作队列8.7异步I/O8.8DMA8.8.1DMA数据传输8.8.2DMA定义8.8.3DMA映射8.9小结第9章开发环境和调试技术9.1交叉开发环境模式概述9.2宿主机环境9.2.1串口终端9.2.2BOOTP协议9.2.3TFTP协议9.2.4交叉编译9.2.5make工具9.3目标板环境9.3.1JTAG接口简介9.3.2Boot Loader简介9.4交叉编译工具链9.4.1交叉编译的构建9.4.2相关工具9.5gdb调试器9.6远程调试9.6.1远程调试原理9.6.2gdb远程调试功能9.6.3使用gdbserver9.7内核调试9.7.1内核调试技术9.7.2kgdb内核调试9.8网络调试9.9小结第10章字符设备和驱动程序设计10.1字符设备驱动框架10.2字符设备驱动开发10.2.1设备号10.2.2关键数据结构10.2.3字符设备注册和注销10.3GPIO驱动概述10.4串行总线概述10.4.1SPI总线10.4.2I2C总线10.4.3SMBus总线10.5I2C总线驱动开发10.5.1I2C驱动架构10.5.2关键数据结构10.5.3I2C核心10.5.4I2C总线驱动10.5.5I2C设备驱动10.6小结第11章块设备和驱动程序设计11.1块设备驱动程序设计概要11.1.1块设备的数据交换方式11.1.2块设备读写请求11.2Linux块设备驱动相关数据结构与函数11.2.1gendisk结构11.2.2request结构11.2.3request_queue队列11.2.4bio结构11.3块设备的注册与注销11.4块设备初始化与卸载11.5块设备操作11.6请求处理11.7MMC/SD卡驱动11.7.1MMC/SD芯片介绍11.7.2MMC/SD卡驱动结构11.7.3MMC/SD卡块设备驱动分析11.7.4HSMCI接口驱动设计分析11.8小结第12章网络设备驱动程序开发12.1以太网基础知识12.1.1CSMA/CD协议12.1.2以太网帧结构12.1.3嵌入式系统中常用网络协议12.2嵌入式网络设备驱动开发概述12.3网络设备驱动基本数据结构12.3.1net_device数据结构12.3.2sk_buffer 数据结构12.4网络设备初始化12.5打开和关闭接口12.6数据接收与发送12.7查看状态与参数设置12.8AT91SAM9G45网卡驱动12.8.1EMAC模块简介12.8.2模块图12.8.3功能描述12.8.4寄存器描述12.8.5AT91SAM9G45芯片EMAC控制器驱动分析12.9小结第13章MiniGUI13.1MiniGUI概述13.1.1MiniGUI简介13.1.2MiniGUI特点13.1.3MiniGUI应用13.2MiniGUI安装与配置13.2.1安装GUI相关程序13.2.2配置MiniGUI环境13.3MiniGUI的使用13.3.1编译应用程序13.3.2交叉编译13.4MiniGUI的编程13.4.1编程环境介绍13.4.2MiniGUI框架介绍13.4.3基础编程13.4.4对话框和控件编程13.4.5图形编程13.5小结第14章Android嵌入式系统及应用开发14.1Android概述14.1.1简介14.1.2Android系统架构14.1.3Android应用扩展14.2Android开发环境搭建14.2.1Android开发环境介绍14.2.2环境搭建步骤14.2.3Android SDK介绍14.3Android应用开发14.3.1创建Android工程14.3.2Hello World！例程14.4Android应用开发扩展14.4.1基础UI设计14.4.2扩展性设计14.5小结下篇实 验 部 分第1章实验基础第2章开发环境建立第3章内核和模块构建第4章文件系统构建第5章调试技术演练第6章字符设备驱动程序设计第7章块设备驱动程序设计第8章网络设备驱动程序设计第9章MiniGUI实验设计第10章Android实验设计

『捌』 嵌入式系统常用模块有哪些

一般会有数据采集模块、IO模块、CPU模块等，一般完成数据采集、数据处理、数据显示以及控制外设等功能。嵌入式实时操作系统一般在 系统硬件资源利用率、系统任务处理的实时性以及开始速度、初始化速度上 都会有比较大的优势

『玖』 嵌入式实时操作系统由哪几部分组成基本内核包括哪些功能模块

嵌入式系统主要组成部分：

1、处理器内核：嵌入式系统的心脏是处理器内核。处理器内核从一个简单便宜的8位微控制器，到更复杂的32位或64位微处理器，甚至多个处理器。

嵌入式设计人员必须为能够满足所有功能和非功能时限、要求的应用选择成本最低的设备。

2、模拟I/O：D/A和A/D转换器是用来从环境中搜集数据并反馈的。嵌人式设计人员必须了解需要从环境中搜集数据的类型、数据的精度要求和输入/输出数据的速率，以便为应用程序选择合适的转换器。

嵌入式系统的反应特性受外部环境决定。嵌入式系统必须有足够快的速度跟上环境变化，以此来模拟信息，例如光、声压或加速度被感知并输入到嵌入式系统中。

3、传感器和执行机构：传感器一般从环境中感知模拟信息。执行机构通过某些方式控制环境。

4、用户界面：这些界面可以像LED屏一样简单，也可以像工艺精良的手机和数码相机的屏幕那样复杂。

5、应用程序的特定入口：类似于ASIC或者FPGA的硬件加速，是用来加速在应用程序中有高性能要求的特定功能模块。嵌入式设计师必须利用加速器获得最大的应用程序性能，来对程序进行适当的筹划或分区。

6、软件：在嵌入式系统开发中软件是一个重要的部分。在过去几年，嵌入式软件的数量已经增长得比摩尔定律还快，几乎是每十个月就成倍增长。嵌入式软件在某些方面性能、存储器和功耗、经常被优化。越来越多的嵌入式软件通过高级语言来编写，如C/C++。

而更多的性能关键的代码段仍然使用汇编语言来编写。

7、存储器：存储器是嵌入式系统中重要的部分，嵌入式程序可以在没有RAM或ROM的情况下运行。有许多易失的和非易失的存储器用于嵌入式系统中，关于此内容在书的后面会有更多的说明。

8、仿真和诊断：嵌入式系统很难看见或接触到。调试的时候需要接口与嵌入式系统相连。诊断端口，如JTAG联合测试行动组、就常常用于调试嵌入式系统。

总结如下：

片上仿真能用来提供应用程序的可见性行为。这些仿真模块能可视化地提供运行时的行为和性能，实际上由板上的自诊断能力取代了外部逻辑分析仪的功能。

『拾』 嵌入式包括哪些

编辑本段嵌入式系统的组成一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时打开；也可以很复杂，如SONY 智能机器狗，上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器，从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。 下面对嵌入式计算机系统的组成进行介绍。1. 硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。 (1)嵌入式微处理器 嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中，它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。 嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构；指令系统可以选用精简指令系统（Reced Instruction Set Computer，RISC）和复杂指令系统CISC（Complex Instruction Set Computer，CISC）。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令，确保数据通道快速执行每一条指令，从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。 嵌入式微处理器有各种不同的体系，即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度，或集成了不同的外设和接口。据不完全统计，目前全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种，体系结构有30多个系列，其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是，没有一种嵌入式微处理器可以主导市场，仅以32位的产品而言，就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。 (2)存储器 嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器，其存储结构如图1-2所 示。 1>Cache Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时，微处理器尽可能的从Cache中读取数据，而不是从主存中读取，这样就大大改善了系统的性能，提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是：减小存储器（如主存和辅助存储器）给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快，实时性更强。 在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内，可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache，Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。 2>主存 主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器，用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部，其容量为256KB~1GB，根据具体的应用而定，一般片内存储器容量小，速度快，片外存储器容量大。 常用作主存的存储器有： ROM类 NOR Flash、EPROM和PROM等。 RAM类 SRAM、DRAM和SDRAM等。 其中NOR Flash 凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点，在嵌入式领域内得到了广泛应用。 3>辅助存储器 辅助存储器用来存放大数据量的程序代码或信息，它的容量大、但读取速度与主存相比就慢的很多，用来长期保存用户的信息。 嵌入式系统中常用的外存有：硬盘、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。 (3)通用设备接口和I/O接口 嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口，如A/D、D/A、I/O等，外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能，它可以在芯片外也可以内置芯片中。外设的种类很多，可从一个简单的串行通信设备到非常复杂的802.11无线设备。 目前嵌入式系统中常用的通用设备接口有A/D（模/数转换接口）、D/A（数/模转换接口），I/O接口有RS-232接口（串行通信接口）、Ethernet（以太网接口）、USB（通用串行总线接口）、音频接口、VGA视频输出接口、I2C（现场总线）、SPI（串行外围设备接口）和IrDA（红外线接口）等。2. 中间层硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。BSP具有以下两个特点。 硬件相关性：因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性，而作为上层软 件与硬件平台之间的接口，BSP需要为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。 操作系统相关性：不同的操作系统具有各自的软件层次结构，因此，不同的操作系统具有特定的硬件接口形式。 实际上，BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次，包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：嵌入式系统的硬件初始化以及BSP功能，设计硬件相关的设备驱动。