1.5.3 系統軟件層
系統軟件主要包括實時操作系統、文件系統、圖形用戶接口等部分,主要用于提供標準編程接口,屏蔽底層硬件特性,降低應用程序開發難度,縮短應用程序開發周期。系統軟件層由實時多任務操作系統(RTOS)文件系統(File System,FS)、圖形用戶界面(GUI)、網絡組件組成。
RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開發平臺。RTOS是系統軟件的一部分,系統啟動及初始化完成后首先執行操作系統,其他應用程序都建立在RTOS之上。大多數RTOS都是針對不同微處理器優化設計的高效實時多任務內核,可以在不同微處理器上運行而為用戶提供相同的API接口。因此,基于RTOS開發的應用程序具有非常好的可移植性。
文件系統是操作系統用于明確存儲設備(常見的是磁盤,也有基于NAND Flash的固態硬盤)或分區上的文件的方法和數據結構,即在存儲設備上組織文件的方法。操作系統中負責管理和存儲文件信息的軟件機構稱為文件管理系統,簡稱文件系統。文件系統由三部分組成:文件系統的接口、對象操縱和管理的軟件集合、對象及屬性。
文件系統主要完成三項功能:跟蹤記錄存儲器上被耗用的空間和自由空間,維護目錄名和文件名,跟蹤記錄每一個文件的物理存儲位置。文件系統屏蔽了底層硬件的處理細節,使得用戶可以用“名字”訪問數據,并保證多用戶并發訪問、高效率、高安全性、故障可恢復。文件系統是系統軟件的一個重要組成部分,它是可選的。
圖形用戶界面是一種人與計算機通信的界面顯示格式,允許用戶使用鼠標等輸入設備操縱屏幕上的圖標或菜單選項,以選擇命令、調用文件、啟動程序或執行其他一些日常任務。與通過鍵盤輸入文本或字符命令來完成例行任務的字符界面相比,圖形用戶界面有許多優點。圖形用戶界面由窗口、下拉菜單、對話框及其相應的控制機制構成,在各種新式應用程序中都是標準化的,即相同的操作總是以同樣的方式來完成,在圖形用戶界面,用戶看到和操作的都是圖形對象,應用的是計算機圖形學的技術。