Linux对V4L2视频采集流图像传输系统设计(4)
在大型嵌入式系统应用系统中，为了使嵌入式开发更方便、快捷，需要具备一种稳定、安全的软件模块集合，用来管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应，以及提供多任务处理等，这样的软件模块集合就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统的引入大大扩展了嵌入式系统的功能，方便了应用软件的设计，但同时也占用了嵌入式系统的宝贵资源。一般在比较大型或多任务的应用场合，才考虑使用嵌入式操作系统。
4. 应用软件
嵌入式系统的应用软件是针对特定的实际专业领域的，基于相应的嵌入式硬件平台，并能完成用户预期任务的计算机软件。用户的任务可能有时间和精度的要求，因此，有些应用软件需要嵌入式操作系统的支持，但在简单的应用场合下不需要专门的操作系统。
嵌入式应用对成本十分敏感，为减少系统的成本，除了精简每个硬件单元的成本外，应尽可能地减少应用软件的资源消耗，尽可能地优化。
2.2 嵌入式处理器
2.2.1 嵌入式处理器分类
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。从硬件方面看，目前世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行的体系结构包括MCU、MPU等30多个系列，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。
根据特点和应用领域的不同，可以将嵌入式系统的处理器可以分为以下4大类：
•微控制器(Microcontroller Unit，MCU)；
•嵌入式微处理器(Embedded MicroProcessor Unit，EMPU)；
•数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)；
•片上系统(System On Chip，SoC)。
2.2.2 ARM处理器
ARM(Advanced RISC Machines)，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是目前最成功的处理器IP(Intelligence Patent)Core提供商，专门从事基于RISC技术的芯片设计开发，本身并不生产和销售芯片，它的盈利方式是专注于高性能、低价格、低功耗处理器的设计，然后通过转让和授权其它厂商生产ARM微处理器而获利。
跟其它一些嵌入式处理器相比，ARM有3大特点：
•体积小、功耗低、成本低而性能高； •16/32位双指令集； •全球众多的合作伙伴。
ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器，除了具有ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。
•ARM7系列 •ARM9系列 •ARM9E系列 •ARMl0E系列 •SecurCore系列 •Intel的StrongARM系列 •Intel的Xscale系列
2.3 嵌入式操作系统
2.3.1 嵌入式操作系统的概念和分类
嵌入式操作系统(Embedded Operation System，EOS)是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等browser。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
目前嵌入式系统的软件主要有两大类：实时系统和分时系统。其中实时系统又分为两类：硬实时系统和软实时系统。实时嵌入系统是为执行特定功能而设计的，可以严格的按时序执行功能。其最大的特征就是程序的执行具有确定性。在实时系统中，如果系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败，则系统被称为硬实时系统。而在软实时系统中，虽然响应时间同样重要，但是超时却不会导致致命错误。一个硬实时系统往往在硬件上需要添加专门用于时问和优先级管理的控制芯片，而软实时系统则主要在软件方面通过编程实现时限的管理。