嵌入式是以应用为中心，以计算机技术为基础，按照用户需求灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。主要分为硬件和软件开发。

嵌入式开发

        一、硬件

                1.硬件电路

                2.PCB

                3.芯片  

                4.FPGA             

        二、软硬件结合

        （一）不带操作系统

                1.单片机

                2.嵌入式裸机开发

        （二）带操作系统

                1.用户态（应用软件）：应用层开发，Android应用开发或者Linux应用开发

                2.内核态（系统级软件）

                        2.1内核开发：操作系统移植，裁剪

                        2.2驱动开发：需要对硬件及OS（Operating System）有较深的理解

概念

        一、异步：只有系统拥有并发性，才可能导致异步性。多道程序环境，允许多个程序并发执行，由于资源有限，进程的执行不是一贯到底的，走走停停，以不可预知的速度向前推进，这就是程序的异步性。如果失去并发性，程序只能串行的允许各个程序，即一个程序一贯到底的执行。

        二、串行、并行、并发

                1.串行：做一件事必须一直做，直到做完才能干下一件事

                2.并行：做一件事的时候可以兼容做另一件事

                3.并发：做一件事可以停下来然后做另一件事，另一件事做完又可以回来继续做这件事

        三、单核CPU与多核CPU2

                1.单核：同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发执行

                2.多核：同一时刻可执行多个程序，多个程序可以并行执行。

        四、驱动

                按照硬件datasheet要求的方式上下电、读写寄存器、中断处理、通信、DMA搬运，进行物理内存向虚拟内存的映射等，最终使通信设备能够收发数据，使显示设备能够显示文字和画面，使存储设备能够记录文件和数据

操作系统的功能

        一、资源的管理者（安全、高效）

                1.处理机管理：能合理有效的管理和调度中央处理器

                2.存储器管理：主要对内存的管理，根据用户程序的要求分配内存区域，保证各用户的程序和数据互不干扰，安排与程序和数据的存放

                3.文件管理：负责文件的存储检索、更新、保护和共享，为用户提供操作文件的方便

                4.设备管理：管理除了cpu和内存外的所有输入输出设备

        二、向上层用户、应用程序提供服务（方便用户使用）

                1.对普通用户：命令接口（允许用户直接使用）、GUI（图形用户接口）

                2.对超级用户（程序员）：程序接口及系统调用（允许用户通过程序间接使用）

        三、最接近硬件的层次

                将CPU、内存、磁盘、显示器、键盘等硬件合理的组织起来，让各种硬件能够互相协调配合，实现更多复杂的功能

实时操作系统和分时操作系统

        一、实时操作系统：实时操作系统（Real-Time Operating System）是一种专为实时应用设计的操作系统，能够保证任务在严格的时间限制内完成

                1.硬实时系统：要求任务必须在绝对截止时间前完成，否则可能导致严重后果（如工业控制、航空航天）

                2.软实时系统：允许偶尔错过截止时间，但需尽量满足（如视频流、音频处理）

        二、分时操作系统：分时操作系统通过时间片轮转机制，将CPU资源划分为多个时间片段分配给不同任务或用户，实现多任务并发执行。

Linux系统

         一、内核的定义与功能

                内核是操作系统的核心组件，负责直接管理硬件资源（如CPU、内存、设备驱动等），并为上层应用程序提供基础服务（如进程调度、文件系统、网络通信等）。它是操作系统与硬件交互的唯一桥梁，通常运行在最高权限级别（内核态）。

        二、操作系统的定义与范围

                操作系统是包含内核及其他系统组件的完整软件集合，除内核外还包括用户界面（如GUI/CLI）、系统工具（如编译器、调试器）、库函数（如glibc）及应用程序框架（如Android Runtime）。操作系统通过内核协调所有软硬件资源，为用户和应用程序提供统一的操作环境。
        三、核心区别

        1.范围差异

                内核是操作系统的子集，而操作系统是包含内核的完整生态。例如，Linux内核仅是GNU/Linux操作系统的一部分，后者还包括GNU工具链、X Window系统等。

        2.功能分层

                内核：处理底层任务（中断处理、内存分页、设备驱动加载）。

                操作系统：在内核基础上提供高级功能（用户认证、软件包管理、图形服务）。

        3.用户交互方式
                内核无直接用户接口，通过系统调用（如open()、fork()）提供服务；操作系统则提供交互界面（如Bash终端、Windows桌面）和开发接口（如POSIX API）。   

          4.linux内核与Ubuntu

                Linux本质上是内核，不是操作系统。Ubuntu属于操作系统，它是在Linux内核的基础上添加了各种服务（TFTP服务、NFS服务等）、桌面环境（原生的Linux内核是没有界面的，只能敲命令操作，Ubuntu有桌面让用户可以像使用windows那样方便操作）、库（原生的Linux内核也是没有诸如stdio.h和math.h这些库的，是操作系统提供的）、应用程序等形成的。

Linux系统启动过程