嵌入式系统开发与数据加密算法详解

"数据加密算法-开关电源设计(第3版) 文字版" 本文主要涵盖了多任务调度算法、优先级反转现象及其解决方案、嵌入式系统开发的各个方面、低功耗设计以及系统安全性分析与设计。以下是这些知识点的详细说明： 1. 多任务调度算法： - 软时限算法与硬时限算法：软时限允许一定的任务延迟，而硬时限则要求任务必须在规定时间内完成。 - 周期性与非周期性算法：周期性任务按固定间隔重复执行，而非周期性任务则没有特定的执行频率。 - 可抢占与非抢占算法：可抢占算法允许高优先级任务中断低优先级任务的执行，非抢占则不允许。 - 动态与静态算法：动态算法在运行时调整任务优先级，静态则在任务创建时设定优先级。 - 单处理器与多处理器调度：单处理器环境下只有一个CPU执行任务，多处理器则有多个CPU。 - 在线与离线调度：在线调度针对实际运行时的环境，离线调度则是在系统运行前进行。 2. 速率单调调度（RMS）：这是一种静态优先级算法，任务优先级与其周期成反比，周期短的任务优先级高。 3. 时间轮转调度：当多个任务优先级相同时，轮流分配时间片执行，确保公平性。 4. 截止时间优先（EDF）调度：任务的优先级取决于其截止时间，最接近截止时间的任务优先级最高。 5. 优先级反转：高优先级任务可能因等待低优先级任务释放资源而无法执行，需通过优先级继承或天花板优先级协议来解决。 6. 嵌入式系统开发： - 开发平台：采用交叉式开发，软件在主机开发，目标机运行。 - 开发流程：包括项目规划、需求分析、设计、编程、调试、测试等步骤。 - ROOPES（实时嵌入式开发环境）采用螺旋式迭代模型。 - 分析与设计方法：包括改进的结构化、面向对象和基于构件的方法。 7. 软硬件协同设计：统一方法和工具对软硬件进行设计、综合与验证，考虑现有资源，如POLIS、COSYMA和Chinook等合成工具，PTOLEMY和TSS等模拟工具。 8. 系统分析与设计： - 需求分析产生系统规格说明书。 - 系统架构设计要考虑实时性、设计模型和EOS（操作系统）需求。 - 硬件子系统设计涉及部件划分、细化等。 - 软件子系统设计涉及实时性指标、调度分析和任务优先级设定。 - EOS和编程语言选择因素包括功能、可移植性、执行效率和维护性。 9. 低功耗设计： - 硬件层面：低功耗电路、处理器选择、总线设计、接口驱动和分区分时供电。 - 软件层面：编译优化、协同设计和算法优化。 10. 系统安全性分析与设计： - 安全分类：实体、运行、信息和人员安全。 - 安全防护层次：物理环境、操作系统、网络、应用和管理。 - 安全保护等级：逐级提高，包括用户自主保护、系统审计保护、安全标记保护等。 - 安全保障体系：身份认证、安全管理、安全保密和网络边界防护。 此外，文章还提到了信息熵的概念，信息系统的生命周期，系统分析师在各个阶段的角色，以及会计领域的资产负债表等经济管理知识。在数据安全方面，提到了传统加密算法，如代换和置换加密，以及对称加密算法如IDEA和DES。