嵌入式概念
1、嵌入式定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机体系。
2、嵌入式组成:嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统、应用软件。
3、嵌入式系统特点:软硬件一体化,集计算机技术、微电子技术和行业技术为一体;
                  需要操作代码支持,代码小,执行速度快;
                  可用紧凑,用途固定,成本敏感;
                  多样性,应用广泛,种类繁多。
4、嵌入式处理器类型:低端的微控制器,中高端的嵌入式微处理器,通信领域的DSP处理器,高度集成的片上系统。
5、嵌入式处理器特点:低功耗,采用可扩展的处理结构,功能很强的存储区保护功能,丰富的调试功能,对实时多任务有很强大的支持能力。
6、微控制器俗称单片机。
7、ARM处理器特点:小体积,低功耗,低成本而性能高;16/32位双指令集;全球众多合作伙伴。
8、操作系统功能:处理器管理,存储器管理,设备管理,文件管理,用户接口。
9任务、进程和线程的定义和区别:
任务:一个程序分段,这个程序分段被操作系统当作一个基本工作单元来调度。任务是在系统运行前已设计好的。
进程:指任务的一次运行过程,它是动态过程。有的操作系统把任务和进程等同看待,认为任务是动态过程,即执行任务体的动态过程。
线程:比进程更小、能独立运行和调度的基本单位,并以此来提高程序程序并发执行的程度。
10、实时系统:是具有实时性且能支持实时控制系统工作的操作系统。特点:任何时候都保持优先级最高的任务占用CPU。
11、嵌入式开发流程:需求分析阶段,设计阶段,生成代码阶段,固化阶段。
12、嵌入式与通用计算机的差别:人际交互界面,有限的功能,时间关键性和稳定性。
13、微内核结构使操作系统具有良好的灵活性,优点:内核本身小而且简单,易于理解,易于维护;各种特殊的模块、设备驱动乃至中断处理程序,都可以作为独立的进程开发,即简单又容易调试,并且容易在其他环境下模拟;系统配置方便灵活;微内核天生就是可抢占的。
14、Linux系统进程要素:有一段程序供其执行,该程序不一定是进程专有,可以与其他进程共有;有进程专用的系统堆栈空间;内核中有进程控制块,有了这个数据结构,进程才能成为内核调度的一个基本单位来接受内核的调度,这个结构又可以记录进程占用的各项资源;有独立的存储空间,有专用的用户空间,意味着除上述的系统空间堆栈外还有其专用的用户空间堆栈,系统空间是不能独立的,任何进程都不可能直接改变系统空间的内容。(只具备了前三条而缺第四条,成为线程)
15、进程的3个特点:
独立性,是系统中独立存在的实体,拥有自己独立的资源,未经进程本身允许的情况下其他进程不能访问这些资源;(这点与线程不同,现成是共享的程序实体,创建一个线程话费的系统开销比创建一个进程小的多)
动态性,进程有时间概念,具有自己的生命周期和各种不同的状态;(与程序不同,程序是静态的指令集合,而进程是一个在系统中活动的指令集合,程序没有时间概念)
并发性,若干个进程可以在单处理器状态上并发执行。
16、进程的状态:
就绪态,进程已获得所有所需资源,并正在申请处理资源,准备开始运行;
阻塞态,进程因为需要等待所需资源而放弃处理器,或进程本不拥有处理器,且其他资源也没有满足,从而即使得到处理器资源也不能开始运行;
运行态,进程得到了处理器,并不需要等待其他人和网资源,正在执行的状态。
17、Linux进程中的状态:
RUNNING,正在运行或在就绪队列中等待运行的进程
UNINTERRUPTABLE,不可中断阻塞状态
计算机功耗INTERRUPTABLE,可中断阻塞状态
STOPPED,挂起状态
ZOMBIE僵尸状态,表示进程结束但尚未消亡的一种状态,此时进程已结束运行并释放大部分资源,但尚未释放进程控制块。
18、ARM处理器有两种工作状态:
ARM:32位,这种状态下执行字对准的ARM指令;
Thumb:16位,这种状态下执行半字对准的Thumb指令。
19、ARM处理器总共有37个寄存器:
31个通用寄存器,包括程序计数器PC,32位的;
6个状态寄存器,也是32位,但只使用了12位。
20、通用寄存器:
不分组寄存器R0~R7(在所有的处理器模式下,它们每一个都访问同样的32位物理寄存器,是真正的通用寄存器,没有体系结构所隐含的特殊用途)、分组寄存器R8~R14(每一个访问的物理寄存器取决于当前的处理模式,每种处理器模式有专用的分组寄存器用于快速异常处理)、程序寄存器R15(用作程序寄存器PC)。
21、异常
异常处理模式:复位、未定义指令异常、软件中断异常、预取中止、数据中止、中断请求异常、快速中断请求异常、异常优先级。
当异常出现时,异常模式分组的R14和SPSR用于保护状态;(使用带“S”的数据处理指令,将PC作为目的寄存器)
当处理异常返回时,把SPSR传送到CPSR,R14传送到PC。(使用带恢复CPSR的多加载指令)
22、设备驱动程序是内核的一部分,功能:对设备初始化和释放;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;检测和处理设备出现的错误。
23、驱动程序结构:
自动配置和初始化子程序,负责检测所要驱动的硬件设备是否存在和能否正常工作;服务于I/O请求的子程序,又称为驱动程序的上半部分;中断服务程序,又称为驱动程序的下半部分。

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