嵌入式系统_复习笔记.doc

一、 每代计算机是根据什么划分的？嵌入式系统中计算机的需要侧重考虑哪些方面？【20分】每代计算机是根据计算机中使用的技术划分的。第一代计算机：真空管第二代计算机：晶体管第三代计算机：集成电路第四代计算机：大规模集成电路第五代计算机：超大规模集成电路嵌入式系统中计算机的需要侧重考虑如下方面：1. 系统内核小由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。2. 专用性强嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。3. 系统精简嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂4. 高实时性这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。 5. 成本和功耗低面向单一需求的嵌入式应用通常被严格限制成本或功耗二、 论述实时操作系统和目前PC个人通用计算机中使用的操作系统的异同。实时操作系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台实时操作系统的资源比PC少实时操作系统软件故障带来的后果比PC机严重PC机一般使用的是分时系统，和实时操作系统不同实时操作系统大都有成本、功耗的要求实时操作系统得到多种微处理体系的支持实时操作系统需要专用的开发工具实时操作系统和PC个人通用计算机中使用的操作系统都是计算机的操作系统，管理着系统资源。三、 给出一个在嵌入式系统中的事件驱动系统的详细过程【20分】嵌入式系统运行中，收到来自用户的（如鼠标、键盘事件等）、来自硬件的（如时钟事件等）和来自软件的（如操作系统、应用程序本身等）驱动事件，这时嵌入式系统需要对驱动事件和现在所处理事件做优先级的比较，如果新的事件优先级低则忽略事件驱动，否则需保存好现在所处理事件的现场，接着转入新的事件的处理过程。如果在处理新的事件的时候，有新的事件驱动，则需要重复上述步骤。当驱动事件处理完成之后，嵌入式系统需返回都之前的事件继续处理。四、 对计算机的性能都有哪些量化的评价指标，如果改进计算机的性能，从那几个方面入手？【20分】对计算机性能的量化评价指标有：1. 总耗时间总的响应时间，包括处理时间, I/O操作, OS开销, 空闲时间等决定了系统的性能2. CPU时间3. CPU时钟时钟周期：一个时钟持续的时间时钟频率: 每秒包含的时钟周期数4. 指令数和每条指令的平均时钟周期数5. 功耗改进计算机的性能，可从下面几个方面入手：1. 计算机成本/性能将会不断改进归因于技术的发展抽象的层次结构同时体现在硬件和软件之间2. 指令集体系结构硬件和软件的接口3. 执行时间最好的性能度量方法4. 功耗是一个限定因素可以采用并行技术改进性能五、 嵌入式系统设计分为几个阶段？给出嵌入式系统的最小系统【20分】1.系统需求分析：确定设计任务和设计目标，并提炼出设计规格说明书，作为正式设计指导和验收的标准。系统的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。功能性需求是系统的基本功能，如输入输出信号、操作方式等；非功能需求包括系统性能、成本、功耗、体积、重量等因素。2.体系结构设计：描述系统如何实现所述的功能和非功能需求，包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以及系统的软件、硬件选型等。一个好的体系结构是设计成功与否的关键。3.硬件/软件协同设计：基于体系结构，对系统的软件、硬件进行详细设计。为了缩短产品开发周期，设计往往是并行的。应该说，嵌入式系统设计的工作大部分都集中在软件设计上，采用面向对象技术、软件组件技术、模块化设计是现代软件工程经常采用的方法。4.系统集成：把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起，进行调试，发现并改进单元设计过程中的错误。5.系统测试：对