"《人月神话》第二版中关于数据类型和存储格式的讨论,以及嵌入式系统设计师应了解的软硬件结构和实时系统调度知识。"
在计算机科学领域,数据类型的处理和存储方式是基础且至关重要的概念。《人月神话》中的这部分内容提到了两种存储格式——大端模式和小端模式。大端模式中,数据的高位字节存储在低地址,低位字节存放在高地址;相反,小端模式则将高位字节存储在高地址,低位字节存储在低地址。对于32位数据字0x12345678,这两种模式的存储位置是不同的。系统默认通常采用小端模式,这有助于数据处理时的效率。
此外,书中还介绍了8位、16位和32位三种基本数据类型,这些都是构建计算系统的基础。在嵌入式系统中,这些数据类型常用于定义变量和进行数据交换。
嵌入式系统设计师需要了解的不仅是数据类型,还有系统架构。嵌入式系统由硬件层、中间层(硬件抽象层HAL或板级支持包BSP)、系统软件层和应用软件层组成。硬件层包括微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。其中,嵌入式微处理器的核心模块通常由微处理器、电源电路、时钟电路和存储器构成,而Cache则是提升性能的关键,通过缓存常用数据减少主存访问延迟。
中间层,即BSP,起到隔离上层软件与底层硬件的作用,提供标准接口以便开发者可以独立于硬件进行软件开发。BSP的初始化包括片级、板级和系统级,涵盖了硬件和软件的全面配置。同时,设计硬件驱动也是BSP的重要职责。
系统软件层主要包含实时操作系统(RTOS)、文件系统、图形用户界面(GUI)和网络系统等,RTOS作为应用软件的基础,确保系统的高效运行。
应用软件层则根据RTOS提供的服务开发特定的应用程序,满足各种应用场景的需求。
实时系统的调度是保证系统性能的关键。调度策略分为抢占式和非抢占式。抢占式调度强调优先级,能够快速响应高优先级任务,但上下文切换频繁;而非抢占式调度则按照时间片分配执行,有利于降低上下文切换带来的开销,但可能牺牲部分实时性。
嵌入式系统设计师需要掌握的数据类型、存储格式以及系统架构和调度策略,都是构建高效、可靠嵌入式系统不可或缺的知识点。这些内容不仅在软考和嵌入式系统设计师的认证考试中重要,也是实际项目开发中必须掌握的基础技能。