嵌入式系统重点知识概述：ARM处理器与操作系统管理

“嵌入式期末重点，河北工业大学廊坊分校，2012-2013年” 嵌入式系统是计算机科学中的一个重要分支，它涉及到各种不同领域的应用，如工业设备、办公设备、通讯设备、商业终端、交通以及消费电子。这些系统通常采用定制化设计，根据特定应用场景的需求，以IP（Intellectual Property）、芯片或模块的形式实现。嵌入式系统按实时性可分为硬实时系统和软实时系统，前者对于任务完成的时间有严格的限制，后者则相对宽松。 ARM微处理器是嵌入式领域中的主流选择，包括ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11E、SecurCore系列，以及与英特尔相关的StrongARM和Xscale系列。ARM7系列，特别是ARM7TDMI，广泛应用于各种设备，如工业控制、互联网设备、移动电话等。ARM7TMDI的特点包括支持16位Thumb指令集、片上调试、硬件乘法器和嵌入式ICE（Embedded ICE）支持。 在ARM架构中，处理器拥有37个寄存器，这些寄存器分为多个组（Bank），包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。这些寄存器是执行指令和存储数据的关键部件。 操作系统在嵌入式系统中同样至关重要，它负责管理进程、作业、存储、设备和文件。操作系统的主要功能包括进程与处理机管理，即调度和分配处理器资源；作业管理，涉及作业的提交、调度和终止；存储管理，如内存分配和回收；设备管理，确保硬件资源的有效利用；以及文件管理，用于组织和保护数据。 嵌入式系统中的核心处理器可能还包括数字信号处理器（DSP），这类处理器专为数字信号处理设计，常见于声音和图像处理系统。与之相比，传统的计算机体系结构称为CISC（复杂指令集计算机），而现代的嵌入式系统更倾向于采用RISC（精简指令集计算机）架构，以提高效率和性能。 理解嵌入式系统的关键在于掌握其应用范围、系统架构、处理器类型以及操作系统的基本原理。在学习过程中，深入理解各种处理器系列的特性和用途，以及操作系统如何管理和优化资源，对于成为一名成功的嵌入式系统开发者至关重要。