1.5.3 系统软件层
系统软件主要包括实时操作系统、文件系统、图形用户接口等部分,主要用于提供标准编程接口,屏蔽底层硬件特性,降低应用程序开发难度,缩短应用程序开发周期。系统软件层由实时多任务操作系统(RTOS)文件系统(File System,FS)、图形用户界面(GUI)、网络组件组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。RTOS是系统软件的一部分,系统启动及初始化完成后首先执行操作系统,其他应用程序都建立在RTOS之上。大多数RTOS都是针对不同微处理器优化设计的高效实时多任务内核,可以在不同微处理器上运行而为用户提供相同的API接口。因此,基于RTOS开发的应用程序具有非常好的可移植性。
文件系统是操作系统用于明确存储设备(常见的是磁盘,也有基于NAND Flash的固态硬盘)或分区上的文件的方法和数据结构,即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统,简称文件系统。文件系统由三部分组成:文件系统的接口、对象操纵和管理的软件集合、对象及属性。
文件系统主要完成三项功能:跟踪记录存储器上被耗用的空间和自由空间,维护目录名和文件名,跟踪记录每一个文件的物理存储位置。文件系统屏蔽了底层硬件的处理细节,使得用户可以用“名字”访问数据,并保证多用户并发访问、高效率、高安全性、故障可恢复。文件系统是系统软件的一个重要组成部分,它是可选的。
图形用户界面是一种人与计算机通信的界面显示格式,允许用户使用鼠标等输入设备操纵屏幕上的图标或菜单选项,以选择命令、调用文件、启动程序或执行其他一些日常任务。与通过键盘输入文本或字符命令来完成例行任务的字符界面相比,图形用户界面有许多优点。图形用户界面由窗口、下拉菜单、对话框及其相应的控制机制构成,在各种新式应用程序中都是标准化的,即相同的操作总是以同样的方式来完成,在图形用户界面,用户看到和操作的都是图形对象,应用的是计算机图形学的技术。