前言

内容：

  • 嵌入式微处理体系结构

中论

嵌入式微处理体系结构

  • 冯诺依曼结构

    • 也称普林斯顿结构。将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
    • 指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置
    • 单一的地址和数据总线
    • 处理器执行指令时，先从存储器取出指令解码，然后再取操作数执行运算

  • 哈佛结构

    • 并行体系结构。将程序和数据存储在不同的存储空间中。
    • 程序存储器和数据存储器相互独立，独立编址、独立访问
    • 两套独立的地址总线和数据总线
    • 允许在一个机器周期内同时获取指令字（来自程序存储器）和操作数（来自数据存储器）

微处理器分类

  • 嵌入式微控制器MCU。典型代表单片机，和嵌入式微处理器相比体积小、功耗和成本下，适用于控制。16位及其以下的处理器。
  • 嵌入式微处理器MPU。由通用计算机中的CPU演变而来，32位以上的处理器。只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能。
  • 嵌入式数字信号处理器DSP。采用哈佛结构，流水线处理，处理速度比最快的CPU还要快10-50倍，用于信号处理方面的处理器。
  • 嵌入式片上系统SOC。直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块，包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。

多核处理器

多核：多个微处理器内核。将两个或更多的微处理器封装在一起，集成在一个电路中。多核和多CPU相比，很好的降低了计算机系统的功耗和体积。

  • 多核工作协调实现方式

    • SMP（对称多处理技术）：一个操作系统的实例可以同时管理所有CPU内核，且应用并不绑定某一个内核。
    • AMP（非对称处理技术）：每个CPU内核运行一个独立的操作系统或同一操作系统的独立实例。
    • BMP（混合多处理技术）：一个操作系统的实例可以同时管理所有CPU内核，但每个应用被锁定于某个指定的核心。

  • 多核CPU的调度

    • 全局队列调度：当系统中有一个CPU空闲时，操作系统就从全局任务等待队列中选取就绪任务开始执行，CPU的利用率高
    • 局部队列调度：操作系统为每个CPU内核维护一个局部的任务等待队列，当系统中有一个CPU内核空闲时，就从该核心的任务等待队列中选取适当的任务执行，优点是无需在多个CPU之间进行切换。

后记

人总是觉得没选的那条路开满鲜花。——————佚名