android嵌入式系统

嵌入式系统院系专业班级学号学生姓名目录嵌入式系统概述...................................................1什么是嵌入式系统...............................................1.1嵌入式系统定义...................................................2嵌入式系统的发展与应用...........................................5嵌入式系统有哪些.................................................6Android系统的来历...............................................11Android系统的起源...............................................11特点............................................................13硬件支持........................................................17Android应用组件.................................................17程序开发........................................................18应用程序安全机制.................................................18总结............................................................20嵌入式系统概述1.1什么是嵌入式系统嵌入式系统（Embeddedsystem）也称嵌入式计算机系统。顾名思义，嵌入式系统是计算机的一种特殊形式，所以在理解嵌入式系统概念前，必须先明确计算机的基本概念。计算机是能按照指令对各种数据进行自动加工处理的电子设备，一套完整的计算机系统包括硬件和软件两个部分。软件是指令与数据的集合，而硬件则是执行指令和处理数据的环境平台，是那些看得见、摸得着的部件。计算机的硬件系统主要由中央处理器（CPU）、存储器、外部设备以及连接各个部分的计算机总线组成。自1946年第一台电子计算机问世以来，计算机技术发展迅猛，经历了电子管计算机、晶体管计算机、小规模集成电路计算机和大规模集成电路计算机四个阶段。现在为人所熟知的台式机、便携机等性能强大，安装不同的软件就能实现不同的功能，其应用并不局限于特定的领域，如果安装了专门的软件开发工具，它就是一台软件开发计算机；如果安装了办公软件，它就是一台办公计算机；如果安装了游戏软件，它就是一台游戏机……随着计算机技术的发展，计算机应用越来越广泛，大量的设备需要采用计算机技术实现数据采集、自动控制、信息处理的功能，而这种应用中的计算机是专用的、是整个设备或系统的固定组成部分。这就是我们所说的嵌入式系统。1．2嵌入式系统定义嵌入式系统是以应用为中心、计算机技术为基础，软、硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。上述定义较好地描述了嵌入式系统各方面的特征，不同的应用对计算机的有不同的需求，嵌入式计算机在满足应用对功能和性能需求的前提下，还要适应应用对计算机的可靠性、机械结构、功耗、环境适应性等方面的要求，在一般情况下，还要尽量降低系统的成本。简单地说，嵌入式系统是为具体应用定制的专用计算机系统，定制过程既体现在软件方面，也体现在硬件方面。硬件上，针对应用，选择适当的芯片、体系结构，设计满足应用需求的接口、设计方便安装的机械结构；软件上则明确是否需要操作系统、配置适当的CPU存储器外部设备应用软件系统软件环境、编写专门的应用软件。嵌入式系统与通用计算机系统根据用途可以把计算机分成两大类：通用计算机和嵌入式计算机。嵌入式计算机是针对特定的应用进行专门设计的，发展方向是提高嵌入性能、提高控制能力和控制的可靠性；而通用计算机则不同，其硬件功能全面，而且具有较强的扩充能力，软件上配置标准操作系统及其它常用系统软件与应用软件，发展方向是计算速度的无限提升、总线带宽的无限扩展、存储容量的无限扩大。都是计算机，嵌入式系统与通用计算机系统基本原理上没有什么根本的不同，但因为应用目标不一样，嵌入式系统有着自身的特点：1)嵌入式系统具有应用针对性。这是嵌入式系统的一个基本特征，体现这种应用针对性的首先是软件，软件实现特定应用所需要的功能，所以嵌入式系统应用中必定配置了专用的应用程序；其次是硬件，大多数嵌入式系统的硬件是针对应用专门设计的，但也有一些标准化的嵌入式硬件模块，采用标准模块降低开发的技术难度和风险，缩短开发时间，但灵活性不足。2)嵌入式系统硬件一般对扩展能力要求不高。硬件上，作为一种专用的计算机系统，功能、机械结构、安装要求比较固定，所以嵌入式系统一般没有或仅有较少的扩展能力；软件上，嵌入式系统往往是一个设备固定组成部分，其软件功能由设备的需求决定，在相对较长的生命周期里，一般不需要对软件进行改动。但也有一些特例，比如现在的手机，尤其是安装有嵌入式操作系统的智能手机，软件安装、升级比较灵活，但相对桌面计算机其软件扩展能力还是相当弱。3)嵌入式系统一般采用专门针对嵌入式应用设计的中央处理器。这与嵌入式系统应用针对性有关，相对通用计算机处理器，嵌入式处理器种类繁多，不同的嵌入式处理器功能/性能差异非常大，主频从几兆赫兹到千兆赫兹、引脚数量从几个到几百个，只有这种多样化才能适应千差万别的嵌入式系统应用。4)嵌入式系统中操作系统可能有也可能没有，且嵌入式操作系统与桌面计算机操作系统有较大差别。在现代的通用计算机中，没有操作系统是无法想象的，而在嵌入式计算机中情况则大不相同。在一个功能简单的嵌入式系统中，可能根本不需要操作系统，直接在硬件平台上运行应用程序；而一些功能复杂的嵌入式系统，可能需要支持有线/无线网络、文件系统、实现灵活的多媒体功能、支持实时多任务处理，此时，在硬件平台和应用软件之间增加一个操作系统层，可使应用软件的设计变得简单，而且便于实现更高的可靠性，缩短系统开发时间，使系统的研发工作变得可控。目前存在很多种嵌入式操作系统，如VxWorks、pSOS、嵌入式Linux、WinCE等，这些操作系统功能日益完善，以前只在桌面通用操作系统具备的功能，如网络浏览器、HTTP服务器、Word文档阅读与编辑等，也可以在嵌入式系统中实现。但为适应嵌入式系统的需要，嵌入式操作系统相对通用操作系统，具有模块化、结构精练、定制能力强、可靠性高、实时性好、便于写入非易失性存储器（固化）等特点。5)嵌入式系统一般有实时性要求。设备中的嵌入式系统常用于实现数据采集、信息处理、实时控制等功能，而采集、处理、控制往往是一个连续的过程。一个过程要求必须在一定长的时间内完成，这就系统实时性的要求。6)嵌入式系统软件一般采用交叉开发的模式。目前软件设计工作大多采用集成开发环境，将代码编辑、编译、链接、仿真、调试等软件开发工具集成在一起。嵌入式系统针对具体的应用进行设计，其硬件、软件的配置往往不便于或不可能支持应用软件开发。实际开发中，一般用通用计算机（主要是PC机）作为开发机，进行嵌入式软件的编辑、编译、链接，在开发机上进行仿真，或下载到嵌入式目标系统是运行测试，最终的目标代码固化到目的系统的存储器中运行，这就是所谓交叉开发的软件设计模式。7)嵌入式系统在体积、功耗、可靠性、环境适应性上一般有特殊要求嵌入式系统作为一个固定的组成部分“嵌入”在设备中，因受装配、供电、散热等条件的约束，其体积、功耗必然有一定的限制。例如，现在的手机功能日益强大，但体积越做越小，集成度和装配密度非常高，在这种应用环境里，嵌入式计算机部分的芯片封装、微处理器微处理器RAMRAMFLASHFLASH网络控制器网控制器语音采样语音采样电路板设计、系统装配等都要求紧凑、小巧。在功耗方面也有严格的要求，一方面密封在手机里，没有良好的散热条件，功耗控制不好会导致手机温度过高；另一方面，电路的功耗直接决定了手机一次充电后持续工作的时间。嵌入式系统作为设备的核心，其可靠性直接决定了设备可靠性，因此在这方面有严格的要求。尤其在航空、航天、武器装备等应用中，嵌入式系统的可靠性更是生死悠关的事情。8)嵌入式系统技术标准化程度不高。PC是最普及的通用计算机，其主板结构、计算机扩展总线、扩展板结构、内存扩展、电源、机箱、外部设备接口，甚至安装螺钉等都完全标准化，所以PC机完全以社会化分工的形式进行批量大规模生产。PC的标准化不仅体现在硬件上，软件上也有很高的标准化趋势，如数据库标准、操作系统标准、文本标准等等。每个嵌入式系统都是针对具体应用设计，所以千差万别，不可能象PC一样制定高度一致的标准，也正是因为这个原因，在嵌入式领域才不会形成个别企业垄断市场的现象。标准化有利于社会化的分工合作，嵌入式领域也存在一定程度的标准化，如PC104总线标准、CompactPCI总线标准等，只是这些标准的应用相对于整个嵌入式领域还是很小的一部分。嵌入式系统与通用计算机系统技术上是相通的，通用计算机发展快、性能强，很多技术可以应用到嵌入式系统中，如PC中的ISA总线经过改造成为嵌入式系统中的PC104总线、PCI总线经过改造成为嵌入式系统中的CompactPCI总线；桌面WindowsXP操作系统有对应的嵌入式版本——WindowsXPEmbedded，而桌面Linux也有对应的嵌入式Linux版本。在应用中，还经常可见经过机械结构、环境适应性改造的通用计算机应用在嵌入式领域中。1．3嵌入式系统的发展与应用如果问哪种计算机最普及，有人会说是PC机，可实际上嵌入式系统在数量上远远超过了以PC机为代表的通用计算机，只是嵌入式系统一般集成在设备内部，不象PC那样本身是一个独立的系统，配备显示器、键盘、鼠标等标准设备。人们在使用设备时，往往在意的是设备提供的功能，而忽略了在设备内部高速运转、起着核心作用的嵌入式系统，例如在用MP3欣赏音乐的时候，人们只关心音乐的音质、操控方式、系统容量、支持的音乐格式等，有多少人会关心在MP3内部发挥作用的嵌入式计算机呢？可实际上所有的功能都是内部的计算机完成的。早期计算机由电子管组成，体积庞大，主要用于完成复杂的计算任务。随着晶体管计算机的出现，尤其是集成电路在计算机中的应用，计算机体积越来越小、性能越来越强，除了数值计算外，计算机还可以实现数据采集、信息处理、自动控制等功能，将专门设计的计算机集成到传统设备中，可显著提高设备的性能。此时，一种新的计算机类型——嵌入式系统应运而生。嵌入式系统发展之初，因为计算机还是个昂贵的电子设备，所以应用仅限于军事、工业控制等成本不敏感的领域。随着微处理器技术的飞速发展，计算机集成度越来越高，在性能提高的同时，计算机也变得越来越小、越来越廉价，嵌入式系统的进入蓬勃发展时期。现代社会生活中，嵌入式系统无处不在，广泛应用在国防电子、数字家庭、工业自动化、汽车电子、医学科技、消费电子、无线通讯、电力系统等各行各业。嵌入式系统是数字化社会的技术基础，正如中科院院士沈绪榜教授所说，（计算机是认识世界的工具，而嵌入式系统则是改造世界的产物。）嵌入式系统有哪些？VxWorks是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。它支持多种处理器，如x86、i960、SunSparc、MotorolaMC68xxx、MIPSRX000、POWERPC等等。大多数的VxWorksAPI是专有的。采用GNU或Diab的编译和调试器。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及