2016下半年系统架构师真题解析：嵌入式系统与OS知识点

本资源是关于2016年系统架构师上午试题的详细解析，主要考察了嵌入式系统基础知识、实时操作系统(RTOS)、嵌入式处理器分类及其特点、指令流水线吞吐率计算、文件系统索引管理以及磁盘I/O操作优化等关键知识点。 1. 嵌入式系统存储部件速度对比：在嵌入式系统中，存取速度最快的通常是内存，因为内存可以直接被CPU高速访问；寄存器组虽然也非常快，但题目中没有将其与内存相提并论；相比之下，Flash的读写速度较慢，而Cache作为内存与主存之间的缓存，速度介于两者之间。 2. RTOS内核与应用接口：RTOS内核与应用程序之间的交互接口通常称为应用程序编程接口(API)，它提供了操作系统与应用程序之间通信的规范和方法。 3. 嵌入式处理器类型分析：选项A中的MPU（嵌入式微处理器）通常用于高性能或安全性要求高的场景；选项B正确描述了MCU（微控制器）的特点，如体积小、低功耗和低成本；选项C说明了DSP（数字信号处理器）专为处理数字信号而设计；选项D中，SOC（片上系统）是集成度极高的系统解决方案，包含硬件和软件。 4. 指令流水线吞吐率计算：题目给出了流水线各阶段的时间，由于流水线连续输入100条指令，吞吐率可通过总时间除以指令数计算得出。根据给出的时间，吞吐率不是简单地100条指令/秒，而是涉及到流水线效率，计算结果可能不直接等于100。 5. 双缓冲I/O优化：双缓冲工作方式通过预先读取下一个磁盘块，减少了磁盘读取时间的等待，计算涉及缓冲区交换、数据处理和磁盘读取时间，最终得出总时间。 6. 文件系统索引节点与文件长度：根据文件索引节点的结构和地址项类型，可以计算出最大的单个文件长度。由于一级和二级间接地址索引的存在，文件可以跨越的数据范围大大增加，计算出具体数值。 7. 文件逻辑块访问策略：根据逻辑块号，确定所需使用的索引级别。对于逻辑块号较小的，如6，通常用直接地址索引；较大块号如520和1030则需要使用间接地址索引来定位磁盘上的实际位置。 这份试题覆盖了系统架构师考试中关于硬件选型、操作系统内核接口、嵌入式处理器理解、性能优化以及文件系统管理等多个方面的知识，深入理解和解答这些题目对于系统架构设计者来说至关重要。