[Part 1] - Kiến thức tổng quan về thiết bị nhúng

[SoWhat]

Hệ thống nhúng là hệ thống được “nhúng” vào trong một thiết bị, giúp thiết bị có thể tự hoạt động, thực hiên một số bài toán chuyên dụng trong công nghiệp, tự động hóa,..v..v. Đặc điểm của các hệ thống nhúng là hoạt động ổn định và có tính năng tự động hoá cao. Vì hệ thống chỉ được xây dựng cho một số nhiệm vụ nhất định nên các nhà thiết kế có thể tối ưu hóa nó nhằm giảm thiểu kích thước và chi phí sản xuất. Cac hệ thống nhứng thường có các đặc điểm chung sau:

• Các hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện một số nhiệm vụ chuyên dụng chứ không phải đóng vai trò là các hệ thống máy tính đa chức năng. Một số hệ thống đòi hỏi ràng buộc về tính hoạt động thời gian thực để đảm bảo độ an toàn và tính ứng dụng; một số hệ thống không đòi hỏi hoặc ràng buộc chặt chẽ, cho phép đơn giản hóa hệ thống phần cứng để giảm thiểu chi phí sản xuất.

• Một hệ thống nhúng thường không phải là một khối riêng biệt mà là một hệ thống phức tạp nằm trong thiết bị mà nó điều khiển.

• Phần mềm được viết cho các hệ thống nhúng được gọi là firmware và được lưu trữ trong các chip bộ nhớ ROM hoặc bộ nhớ flash chứ không phải là trong một ổ đĩa. Phần mềm thường chạy với số tài nguyên phần cứng hạn chế: không có bàn phím, màn hình hoặc có nhưng với kích thước nhỏ, dung lượng bộ nhớ thấp.

Cấu trúc đơn giản của một thiết bị nhúng:

Có rất nhiều loại kiến trúc CPU được sử dụng trong thiết kế hệ nhúng như ARM, MIPS, Coldfire/68k, PowerPC, x86, PIC, 8051, Atmel AVR, Renesas H8, SH, V850, FR-V, M32R, Z80, Z8 … Điều này trái ngược với các loại máy tính để bàn, thường bị hạn chế với một vài kiến trúc máy tính nhất định.

Các thành phần phổ biến của firmware:

- OS: Linux, Windows, Cisco IOS, Sysmbian, …

- Định dạng file: CramFS, squashFS,..

- Bootloader: U-Boot, Red Boot…

- Cơ chê nén : zip, LZMA, Taz…

Trên đây chỉ là những kiến thức, khái niệm cơ bản về thiết bị nhúng. để các bạn chưa có dịp tìm hiểu có thể nắm được những kiến thức tổng quan. Bài sau chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu các cách thức phân tích firmware của một thiết bị nhúng.

Nếu có góp ý hay câu hỏi nào các bạn cứ comment ở dưới nhé.