嵌入式系统存储结构与RTOS详解

"2016年下半年的系统架构设计师考试答案详解，主要涉及嵌入式系统存储结构、RTOS内核与应用程序接口以及嵌入式处理器的分类。" 在嵌入式系统的存储层次结构中，不同级别的存储设备具有不同的存取速度和容量特性。最高级别是寄存器组，它的存取速度最快，但容量最小。寄存器组直接与CPU交互，用于存储运算过程中的关键数据。其次是高速缓存(Cache)，Cache通过减少主内存与CPU之间的数据传输延迟来提高性能。再往下是内存，其中包括Flash，它在容量上比Cache大，但速度较慢。最后是外存，通常指的是硬盘等存储介质，容量最大但速度最慢。这样的分级设计旨在平衡速度、容量和成本。 实时操作系统（RTOS）的内核与应用程序之间通过API（应用程序编程接口）进行交互。API是一系列预定义的函数，允许开发者在不查看RTOS内核源代码的情况下，调用操作系统服务。这些服务可以包括任务调度、中断处理、内存管理等。GUI（图形用户界面）则提供给用户与操作系统进行图形化交互的方式，而PCI是计算机内部的一种总线标准，用于扩展硬件设备。 嵌入式处理器是系统的核心，常见的类型包括嵌入式微处理器（MPU）、微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）和片上系统（SOC）。MPU通常适用于对处理能力有较高要求的系统，强调在特定环境下的稳定性而非增强型安全性。MCU，如单片机，集成了CPU、RAM、ROM等，适用于体积和功耗敏感的应用。DSP专门设计用于数字信号处理，拥有优化的指令集。SOC是一个完整的系统，包含所有必要的硬件和嵌入式软件，常用于高度集成的应用场景。 该考试答案详解涵盖了嵌入式系统的基础架构，包括存储层次、操作系统接口以及处理器分类，这些都是系统架构设计师必须掌握的关键知识点。了解这些概念对于设计高效、可靠的嵌入式系统至关重要。