嵌入式Linux基础：CISC缺点与嵌入式系统解析

"嵌入式Linux基础" 嵌入式系统是一个包含硬件和软件的综合性系统，其设计目的是为了控制、监控或辅助操作各种设备和机械。根据IEEE的定义，嵌入式系统是专门用来操作设备的装置，强调的是系统在特定应用中的适应性和定制化。在王田苗的著作中，嵌入式系统被定义为以应用为中心，以计算机技术为基础，其软件和硬件可以根据需求进行裁剪，以满足特定的性能、可靠性和成本要求。 嵌入式系统的核心特征包括嵌入性、专用性和计算机属性。嵌入性意味着系统嵌入到其他设备中，受对象环境的限制；专用性是指系统针对特定任务进行优化，软硬件设计都是为了满足这个任务；而计算机属性则指嵌入式系统具备智能处理功能。这些系统通常具有严格的时序性和稳定性要求，执行特定任务，自动运行循环，并通过中断进行控制。 与单片机相比，嵌入式系统更为广泛和强大。虽然单片机是嵌入式系统的一部分，但它们的功能和性能有限，通常不配备操作系统和网络功能。嵌入式系统则广泛应用在各个领域，如工业控制、消费电子产品、信息家电、军事电子、通信设备等，极大地推动了科技进步和行业创新。 CISC（复杂指令集计算）的主要缺点在于指令使用不均衡，高频指令执行时间占比大，而复杂指令的控制逻辑不规整，不适合大规模集成电路（VLSI）的制造工艺。VLSI的目的是采用规整的硬连线逻辑来提高速度，而微程序的使用反而降低了性能，因为微码的控制速度远低于CPU。此外，CISC架构的复杂指令增加了硬件复杂度，延长了指令执行周期，导致更多直接访存，数据重复利用率低，而且不便于实现指令级并行技术，如流水线技术。 嵌入式Linux作为嵌入式系统的一部分，它的引入使得嵌入式系统能够利用强大的Linux操作系统，提供更高级别的功能和灵活性。这不仅扩展了嵌入式系统的应用范围，还促进了新专业的发展，例如嵌入式系统工程，同时也推动了微电子学、计算机科学、软件工程和系统工程等多个学科的交叉融合。随着嵌入式Linux的普及，我们可以预见未来嵌入式系统将在更多领域发挥重要作用，进一步推动科技与社会的进步。