2016下半年系统架构设计师真题详解：嵌入式系统与OS接口

本资源是一份2016年下半年系统架构设计师考试的真题试卷，涵盖了嵌入式系统、实时操作系统、处理器分类、指令流水线、输入输出技术以及文件系统索引结构等知识点。以下是详细解析： 1. **嵌入式系统存储部件速度**：题目询问存取速度最快的存储部件。在嵌入式系统中，内存通常是最快速的选项，因为它直接连接到CPU，提供了高速的数据交换。因此，正确答案是A. 内存。 2. **RTOS内核与应用接口**：实时操作系统(RTOS)中的内核与应用程序交互的接口通常是Application Programming Interface (API)，这是操作系统为开发者提供的预定义函数和协议集合，用于实现特定功能。因此，选择C. API。 3. **处理器类型比较**：本题考查嵌入式处理器的特性。选项A提到的MPU（嵌入式微处理器）通常用于高性能应用，强调安全性与可靠性，但不一定适合运算量大的系统；MCU（微控制器）因其体积小，功耗低，成本效益高；DSP（数字信号处理器）专为数字信号处理设计，选项C正确。选项D的SOC（片上系统）是集成多种功能的集成电路，包含完整的系统软件，选项描述符合事实。 4. **指令流水线吞吐率**：吞吐率是指单位时间内完成的任务数量。题中给出了各段执行时间，但未给出具体数据。计算吞吐率需要知道每条指令的总执行时间，然后用100条指令除以总时间。没有提供具体数值，无法计算。 5. **双缓冲输入/输出**：双缓冲工作方式可以提高I/O效率，通过交替使用两个缓冲区，减少了等待时间。根据图示，单个磁盘块操作时间（T+M+C）为10+6+2=18μs。处理10个磁盘块的总时间是10*18=180μs，采用双缓冲后，每次读写操作都会节省一个缓冲区传输时间，所以总节省时间为10*(6μs)=60μs，实际操作时间是180-60=120μs，因此选择D. 180μs，节约了60μs。 6. **文件系统索引结构**：索引节点用于存储文件的物理位置。每个地址项大小为4字节，一级间接地址索引和二级间接地址索引分别对应更大的寻址范围。文件系统最大长度由最远的间接地址索引决定，即一级间接地址索引能表示的最大文件长度。对于512KB的磁盘块和4KB的索引块，一级间接地址索引可以指向256个地址，即1024KB，二级间接地址索引再扩展1024KB。因此，总容量是1024KB+1024KB=2048KB，选项B的65796KB是错误的，而1049606KB明显过大。正确答案是B，表示为65796KB。 7. **文件访问逻辑块**：对于iclsClient.dll文件的逻辑块号，由于文件长度超过了单个磁盘块的大小，需要使用间接地址索引。逻辑块号6小于直接地址索引范围，所以第一块使用直接地址索引。逻辑块号520和1030超出了一级间接地址索引范围，需要二级间接地址索引。所以答案是A，直接地址索引、一级间接地址索引和二级间接地址索引。 总结：这份试卷涉及了嵌入式系统、操作系统接口、处理器理解、指令流水线分析、I/O技术优化以及文件系统索引管理等多个关键知识点，适合系统架构设计师考试复习。