什么是嵌入式軟件

　　嵌入式軟件就是嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具軟件，它在產(chǎn)業(yè)中的關(guān)聯(lián)關(guān)系體現(xiàn)為：芯片設(shè)計(jì)制造→嵌入式系統(tǒng)軟件→嵌入式電子設(shè)備開發(fā)、制造。

　　嵌入式系統(tǒng)是指用于執(zhí)行獨(dú)立功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它由包括微處理器、定時(shí)器、微控制器、存儲(chǔ)器、傳感器等一系列微電子芯片與器件，和嵌入在存儲(chǔ)器中的微型操作系統(tǒng)、控制應(yīng)用軟件組成，共同實(shí)現(xiàn)諸如實(shí)時(shí)控制、監(jiān)視、管理、移動(dòng)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等各種自動(dòng)化處理任務(wù)。嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以微電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)硬件軟件的協(xié)同性與整合性，軟件與硬件可剪裁，以此滿足系統(tǒng)對(duì)功能、成本、體積和功耗等要求。

　　最簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)僅有執(zhí)行單一功能的控制能力，比如說(shuō)單片機(jī)的應(yīng)用，在唯一的ROM 中僅有實(shí)現(xiàn)單一功能控制程序，無(wú)微型操作系統(tǒng)。復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，例如個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、手持電腦（HPC）等，具有與PC幾乎一樣的功能。實(shí)質(zhì)上與PC的區(qū)別僅僅是將微型操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存儲(chǔ)器中，而不是存貯于磁盤等載體中。很多復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)又是由若干個(gè)小型嵌入式系統(tǒng)組成的。

　　什么是POSIX接口

　　POSIX，即Portable Operating System Interface，即可移植操作系統(tǒng)接口。是操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序提供的接口標(biāo)準(zhǔn)。POSIX標(biāo)準(zhǔn)同樣適用于嵌入式軟件，這里總結(jié)一下嵌入式軟件使用POSIX接口的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　嵌入式軟件使用POSIX接口的優(yōu)點(diǎn)

　　可移植性高

　　POSIX既然是可移植操作系統(tǒng)接口，那基于該接口的應(yīng)用程序可移植性自然是很高的。基于POSIX接口設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序可以在不做修改或僅做極少量的修改就可以在支持POSIX的不同RTOS之間移植。如果僅使用POSIX中被廣泛支持的部分，那么應(yīng)用程序不需要做任何修改就可以在多個(gè)系統(tǒng)中編譯執(zhí)行。支持POSIX接口的RTOS包括eCos、VxWorks、RT-Linux、RTEMS、NuttX等。

　　可移植性高也就意味著開發(fā)效率高、開發(fā)成本低，這是老板們都喜歡的呀，讓老板喜歡才能漲工資不是嗎？

　　便于測(cè)試

　　因?yàn)榍度胧杰浖拈_發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境不一致，因此嵌入式軟件的測(cè)試一直是個(gè)難題。解決這個(gè)難題的方案之一是將嵌入式軟件在宿主機(jī)的模擬環(huán)境下執(zhí)行，以便利用相對(duì)容易獲得的桌面軟件測(cè)試工具來(lái)對(duì)嵌入式軟件進(jìn)行測(cè)試。這種方案通常需要對(duì)嵌入式軟件進(jìn)行插樁，使用宿主機(jī)的API來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)目標(biāo)程序的底層API。如果嵌入式軟件使用POSIX接口，那就容易多了。三大主流桌面系統(tǒng)Windows、Linux和Mac OS X中的Linux和Mac OS X本身就支持POSIX接口，而Windows則可以通過(guò)Cygwin等提供POSIX支持。在接口相同的情況下，目標(biāo)程序不需要做任何修改就可以在宿主機(jī)上編譯運(yùn)行，當(dāng)然還可以利用宿主機(jī)的測(cè)試工具對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試。

　　資料豐富

　　POSIX API的文檔非常豐富，隨便找一下就是一大堆，各國(guó)語(yǔ)言都有，應(yīng)用的示例也很容易找到，因?yàn)槿思沂菢?biāo)準(zhǔn)嘛，而且是應(yīng)用極其廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)的，一些RTOS專有的API資料就相對(duì)難找了，而且基本上只有English版。

　　嵌入式軟件使用POSIX接口的缺點(diǎn)

　　占用更多資源

　　多數(shù)支持POSIX的RTOS自身有一套專有的API，然后在這套專有的API上再建一層POSIX兼容層來(lái)提供POSIX支持。多一層意味著需要更多的代碼空間、數(shù)據(jù)空間和執(zhí)行時(shí)間。因此使用POSIX會(huì)多占用一點(diǎn)系統(tǒng)資源。然而從發(fā)展趨勢(shì)看，硬件是越來(lái)越便宜的，而開發(fā)成本是越來(lái)越高的（開發(fā)人員的工資越來(lái)越高），犧牲一點(diǎn)執(zhí)行效率來(lái)?yè)Q取開發(fā)效率是值得的。Unix設(shè)計(jì)哲學(xué)中就有一條“舍高效率而取可移植性“。

　　總結(jié)

　　總而言之，使用POSIX雖然稍微會(huì)降低一點(diǎn)執(zhí)行效率，但是可以大大提供開發(fā)效率，總體上講是利大于弊的。