单任务顺序执行到多任务并行执行的演变过程

arm嵌入式技术原理与应用答案【篇一：嵌入式系统原理与开发课后答案】章嵌入式系统概述：1、什么是嵌入式系统？是简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。

p3嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。

以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。

3、是比较嵌入式系统与通用pc的区别。

p3（1）嵌入式系统是专用的计算机系统，而pc是通用的计算机系统。

（2）技术要求不同，通用pc追求高速、海量的数据运算；嵌入式要求对象体系的智能化控制。

（3）发展方向不同，pc追求总线速度的不断提升，存储容量不断扩大；嵌入式追求特定对象系统的智能性，嵌入式，专用性。

4、嵌入式体统有哪些部分组成？简单说明各部分的功能与作用。

p6（1）硬件层是整个核心控制模块（由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他i/o接口以及电源组成），嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心，在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路（ram和rom等），这就构成了一个嵌入式核心控制模块，操作系统和应用程序都可以固化在rom 中。

（2）中间层把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。

一般包括硬件抽象层（hardware abstract layer，hal）和板级支持包（board support package，bsp）。

（3）软件层由实时操作系统（real time operating system，rtos）、文件系统、图形用户接口（graphical user interfaces，gui）、网络组件组成。

（4）功能层是面向被控对象和用户的，当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人际界面。

5、嵌入式系统是怎么分类的？p7按照嵌入式微处理器的位数分类（4位、8位、16位、32位、64位）；按照是实时性分类（硬实时系统式之系统对响应时间有严格的要求；软实时系统是对响应时间有一定要求）；按照嵌入式软件结构分类（循环轮询系统、前后台系统、多任务系统）；按照应用领域分类。

并行计算的基本原理并行计算是指在系统中同时执行多个相关任务的能力。

它可以通过同时执行多个处理器、并行计算机或者利用多任务计算机的能力来实现。

并行计算可以显著提高计算速度和处理能力，特别是对于处理复杂问题、大规模数据集和需要实时响应的任务来说尤为重要。

本文将详细介绍并行计算的基本原理。

1.并行计算的概念和分类并行计算指的是将一个大型任务划分为若干个子任务，并通过同时处理这些子任务来实现总任务的完成。

根据任务之间的关系，可以将并行计算分为两种类型：任务并行和数据并行。

任务并行是指将一个大型任务划分为多个子任务，然后将这些子任务分配给多个处理器来同时执行。

每个处理器独立执行任务的一部分，并通过通信来共享任务的中间结果。

任务并行适用于解决那些可以分为多个相互独立子任务的问题，例如图像处理、物理模拟和引擎。

数据并行是指将一个大规模数据集划分为多个子数据集，并通过多个处理器分别计算这些子数据集上的任务。

每个处理器都有自己的数据子集，它们并行读取和处理自己的数据，并通过通信来共享中间计算结果。

数据并行适用于那些可以分为可并行处理的数据块的问题，例如大规模平行数据库查询和机器学习算法。

并行计算依赖于以下几个基本原理来实现任务的并行处理：(1)划分和分解：首先，将整个任务划分为多个子任务或者子数据集。

这样可以将任务的工作量分布到多个处理器上，实现并行执行。

划分的关键在于如何将任务划分为可并行执行的子任务，需要考虑任务之间的依赖性、数据之间的关联性和任务执行的负载平衡。

(2)调度和分配：分配和调度是指将子任务分配给可用的处理器，并根据处理器的性能和负载情况来调度子任务的执行顺序。

调度和分配的目标是使得每个处理器的负载尽可能均衡，减少等待时间和通信开销，从而提高整个任务的执行效率。

(3)通信和同步：并行计算中的处理器需要通过通信来共享数据和交流中间计算结果。

通信发生在处理器之间的共享内存或者通过网络的消息传递。

同步是指在任务执行的不同阶段或者不同处理器之间进行协调，使得各个子任务能够正确地协同工作，并能够按照预期的顺序执行。

什么是多任务处理？多任务处理是计算机科学领域的一个重要概念，它指的是在同一时间内处理多个任务的能力。

在现代计算机系统中，多任务处理是一项基本功能，它使得计算机可以同时执行多个程序，从而提高系统的效率和性能。

多任务处理技术是操作系统的核心组成部分，它允许用户在同一时间内进行多项工作，如同时打开多个应用程序、在浏览器中浏览网页、听音乐等等。

下面将依次介绍多任务处理的相关概念、分类和优势。

一、多任务处理的概念多任务处理是指计算机系统能够同时执行多个任务的能力。

在实际应用中，这些任务可以包括用户的各种操作、程序的运行以及系统的管理等。

通过多任务处理，计算机能够快速响应用户的操作并保持高效运行。

二、多任务处理的分类1. 抢占式多任务处理抢占式多任务处理是一种操作系统调度方式，它会根据一定的策略自动中断当前执行的任务，并切换到下一个待执行的任务。

这种方式可以保证任务的快速响应和高效运行。

2. 协作式多任务处理协作式多任务处理是指任务的切换需要由任务自身配合完成，而不是由操作系统主动调度。

任务在执行完成后主动将控制权交给其他任务，这种方式适用于处理简单任务和资源受限的环境。

三、多任务处理的优势1. 提高系统的效率和性能多任务处理能够充分利用计算机系统的资源，将多个任务分配到不同的处理器或者时间片中执行，从而提高系统的效率和性能。

2. 增加用户的工作效率多任务处理允许用户同时进行多项工作，如在处理文档的同时查看邮件，这样可以提高用户的工作效率，节省时间和精力。

3. 提高系统的稳定性和可靠性通过多任务处理，计算机系统可以更加灵活地分配资源和处理任务，当一个任务出现异常时，其他任务仍然可以正常运行，从而提高了系统的稳定性和可靠性。

尽管多任务处理技术带来了很多好处，但也存在一些挑战和限制。

例如，在多任务处理过程中，不同任务之间的资源竞争可能导致系统性能下降，需要合理分配和管理系统资源。

此外，任务的调度和切换也需要一定的时间和开销，可能会影响系统的响应速度。

上位机运动控制时序梳理-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在上位机运动控制中，时序梳理是一个关键的步骤。

时序梳理旨在确定系统运动控制过程中各个阶段的顺序和时间间隔，确保运动控制系统的稳定性和可靠性。

本文旨在对上位机运动控制时序梳理进行详细的梳理和分析，以便读者深入了解该过程的重要性和相关要点。

在本文中，我们将首先介绍上位机运动控制的基本概念和背景。

对于读者来说，这将提供一个了解本文主题的框架。

接下来，我们将详细介绍上位机运动控制时序梳理的步骤和要点。

我们将讨论在运动控制中涉及的各个阶段，包括起始阶段准备工作、控制命令发送和接收、运动执行和结束等。

在讨论每个要点时，我们将解释其作用和意义，并给出相关的示例和实践经验。

我们还将提供一些常见问题和解决方案，以帮助读者更好地理解和应用上位机运动控制时序梳理。

最后，我们将总结本文的要点，并探讨上位机运动控制时序梳理在相关领域中的贡献和应用前景。

我们还将提出一些关于后续工作的展望，以指导未来研究和实践。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解上位机运动控制时序梳理的重要性和步骤，并能够应用这些知识来提升运动控制系统的性能和稳定性。

同时，我们也希望通过本文的撰写和分享，促进学术界对上位机运动控制时序梳理的进一步研究和实践。

1.2 文章结构文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分进行阐述。

引言部分将从概述、文章结构和目的三个方面介绍本文的主要内容和研究背景。

首先，我们将简要概述上位机运动控制时序梳理的意义和重要性。

其次，阐述文章结构，让读者了解本文的组织和逻辑。

最后，明确本文的目的，即通过对上位机运动控制时序的梳理，揭示其工作原理和应用场景。

正文部分将重点展开对上位机运动控制时序的梳理。

在第一个要点中，我们将介绍上位机运动控制的基本概念和原理，包括上位机的作用和运行机制。

在第二个要点中，我们将详细介绍上位机运动控制的实现方法和步骤，包括数据采集、运动控制算法和执行器控制。

==================================================题号：15150图灵机由3部分组成：一条双向都可无限延长的被分为一个个方格的纸带、（）和一个读写头。

A、一个读写控制器B、一个无限状态寄存器C、一个控制器D、一个有限状态控制器答案：D题号：15144当交通灯随着车流的密集程度自动调整，而不再是按固定的时间间隔放行时，我们说，这是计算思维（）的表现。

A、工程化B、网络化C、智能化D、人性化答案：C题号：15159（）和微计算机已嵌入机电设备、电子设备、通信设备、仪器仪表和家用电器中，使这些产品向智能化方向发展。

A、多核处理器B、内存储器C、控制器D、微处理器答案：D题号：15153下面对计算机特点的说法中，不正确的说法是（）A、计算机精度高B、随着计算机硬件设备及软件的不断发展和提高，其价格也越来越高C、存储能力强D、运算速度快答案：B题号：15148计算理论是研究用计算机解决计算问题的数学理论，有3个核心领域，但不包括（）A、抽象理论B、计算的复杂性理论C、自动机理论D、可计算性理论A题号：15154办公自动化是计算机的一项应用，按计算机应用的分类，它属于（）A、科学计算B、辅助设计C、实时控制D、数据处理答案：D题号：15142第一台真正的计算机是著名科学家（）发明的机械计算机，它是由一系列齿轮组成的装置。

A、图灵B、帕斯卡C、布尔D、冯·诺依曼答案：B题号：15152帕斯卡的计算机经由莱布尼茨的改进后，人们又给它装上（）以驱动机器工作，称为名副其实的“电动计算机”A、电动机B、控制器C、电源D、存储器答案：A题号：15155冯·诺依曼体系结构的计算机硬件系统的五大部件是（）。

A、输入设备、中央处理器、硬盘、存储器和输出设备B、键盘和显示器、运算器、控制器、存储器和电源设备C、输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备D、键盘、主机、显示器、硬盘和打印机答案：C题号：15157电子计算机的发展过程经历了四代，其划分依据是（）A、构成计算机的电子元件B、计算机的运行速度C、内存容量D、计算机的体积答案：A题号：15149计算机学科的方法论有3个过程，但不包括（）A、理论B、实验和验证C、自动化设计及实现D、抽象答案：B题号：15156以下说法不正确的是（）。

1.2 试用实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系。

答：如在设计主存系统时，确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。

确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。

选择存储芯片类型、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。

计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。

计算机实现是计算机组成的物理实现。

一种体系结构可以有多种组成。

一种组成可以有多种实现。

1.3 计算机系统结构的Flynn分类法是按什么来分类的？共分为哪几类？答：Flynn 分类法是按照指令流和数据流的多倍性进行分类。

把计算机系统的结构分为：（1）单指令流单数据流SISD （2）单指令流多数据流SIMD （3）多指令流单数据流MISD （4）多指令流多数据流MIMD 1.4 计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么？并说出它们的含义。

答：（1）以经常性事件为重点。

在计算机系统的设计中，对经常发生的情况，赋予它优先的处理权和资源使用权，以得到更多的总体上的改进。

（2）Amdahl定律。

加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。

（3）CPU 性能公式。

执行一个程序所需的CPU时间 = IC ×CPI ×时钟周期时间。

（4）程序的局部性原理。

程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚。

1.5 分别从执行程序的角度和处理数据的角度来看，计算机系统中并行性等级从低到高可分为哪几级？答：从处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（1）字串位串：每次只对一个字的一位进行处理。

这是最基本的串行处理方式，不存在并行性；（2）字串位并：同时对一个字的全部位进行处理，不同字之间是串行的。

已开始出现并行性；（3）字并位串：同时对许多字的同一位（称为位片）进行处理。

这种方式具有较高的并行性；（4）全并行：同时对许多字的全部位或部分位进行处理。

并行程序设计原理随着计算机技术的飞速发展，计算机系统的处理能力不断提高，但是单个处理器的性能已经无法满足现代应用的大量计算需求。

人们开始将多个处理器组成一个并行计算机系统，以提高处理能力。

并行计算机系统具有多个处理器，并且这些处理器能够同时处理不同的任务，从而提高计算能力。

利用并行计算机系统开发并行程序需要特定的技术和方法。

本文将介绍并行程序设计的原理。

1. 并行处理的基本原理并行处理是指多个处理器同时执行不同的任务。

在并行计算机系统中，每个处理器都可以独立地执行任务，而这些处理器之间通过共享存储器进行通信和数据交换。

（1）任务分配：并行处理需要将任务分配给多个处理器，以实现多个处理器的协同工作。

（2）通信与同步：并行处理需要处理器之间进行通信和同步，确保数据的正确性和计算的一致性。

（3）负载均衡：在并行计算机系统中，要保证所有处理器都得到合理的任务分配，以实现尽可能平衡的负载，从而提高整个系统的效率和性能。

2. 并行程序的基本特点并行程序具有一下几个特点：（1）可扩展性：并行程序可以随着处理器数量的不断增加而提高计算能力，形成高性能的计算机系统。

（2）复杂性：并行程序处理的问题一般比串行程序复杂，需要更多的算法和技巧，也需要更加严格的编程规范和方法。

（3）可重复性：并行程序的结果应该是可重复的，即在多次执行相同的任务时得到相同的结果。

（4）可移植性：并行程序应该具有可移植性，即可以在不同的计算机系统中执行，而不需要对程序进行太多的修改。

（1）分解问题：设计并行程序需要将整个问题分解成多个子问题，以方便并行计算。

（2）任务调度：设计并行程序需要合理地安排任务的执行顺序，以尽可能避免处理器的空闲时间，提高计算效率。

4. 并行程序的设计方法在设计并行程序时，需要遵循一些基本的方法：（1）数据并行：数据并行是指将数据分成多个部分，分配给不同的处理器并行处理。

这种方法适用于数据独立性较强的问题。

（4）管道并行：管道并行是指将整个计算过程分成多个部分，每个部分交替执行。

操作系统总复习及相关习题第一章引论名词解释1操作系统操作系统是管理和控制计算机系统内各种硬件和软件资源，有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

2管态当执行操作系统程序时，处理机所处的状态3目态当执行普通用户程序时，处理机所处的状态。

4多道程序设计在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。

这些作业共享CPU和系统中的其他资源。

5并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。

它是宏观上的概念。

6并行是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。

7吞吐量在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。

8分时就是对时间的共享。

在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。

9实时表示“及时”或“既时”。

10系统调用是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。

每一个子功能称作一条系统调用命令。

它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。

11特权指令指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使用。

12命令解释程序其主要功能是接收用户输入的命令，然后予以解释并且执行。

13脱机I/O是指输入/输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I/O，主机专门完成快速计算任务，从而二者可以并行操作。

14联机I/O是指作业的输入、调入内存及结果输出都在cpu直接控制下进行。

15资源共享是指计算机系统中的资源被多个进程所功用。

例如，多个进程同时占用内存，从而对内存共享；它们并发执行时对cpu进行共享；各个进程在执行过程中提出对文件的读写请求，从而对磁盘进行共享等等。

简答题1什么是操作系统？它的主要功能是什么？答：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源，有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

中南大学网络教育课程《操作系统》复习题及参考答案一、判断题：1.操作系统的目的是提供一个让用户能方便地、高效地执行程序的环境。

[ ]2.在单CPU环境下可以实现“多道程序系统”。

[ ]3.UNIX操作系统是多用户多任务操作系统。

[ ]4.资源共享是现代操作系统的一个基本特征。

[ ]5.就绪状态、执行状态和挂起状态是进程的三种基本状态。

[ ]6.程序在并发执行时会失去封闭性。

[ ]7.进程是程序的一次执行，两个同时存在的进程所对应的程序总是不同的。

[ ]8.在单处理机系统中，多个进程并行执行是指它们同时处于进程的“运行状态”。

[ ]9.进程状态可由就绪状态转换到阻塞状态 [ ]10.进程状态可由阻塞状态转移到运行状态（不考虑挂起状态）。

[ ]11.独占型设备使用前必须先请求分配。

[ ]12.一个批处理型作业的调度可能要经历高级调度、低级调度和中级调度三个阶段。

[ ]13.作业周转时间是指作业需要的运行时间。

[ ]14.预防死锁是指在资源动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态。

[ ]15.死锁与程序的死循环一样。

[ ]16.绝对装入方式需要对内存地址进行重定位。

[ ]17.“对换”是指把内存中暂不能运行的数据调到外存。

[ ]18.具有快表的存储管理系统中，CPU每次存储数据都只访问一次内存。

[ ]19.在进行页面置换时，被淘汰的页都要回写到辅存。

[ ]20.在虚拟存储系统中，操作系统为用户提供了巨大的存储空间。

因此，用户地址空间的大小可以不受任何限制 [ ]21.磁带是可直接存取的设备。

[ ]22.在文件的索引存取方法中，允许随意存取文件中的一个记录。

[ ]23.文件的目录通常存放在外存中。

[ ]24.在文件的直接存取方法中，允许随意存取文件中的一个记录。

[ ]二、填空题：1.操作系统的基本任务是_________。

2.常用的操作系统有_________、_________、_________、_________。

并行处理的概念1.引言1.1 概述在撰写这篇长文之前，首先需要了解并行处理的概念。

并行处理是一种通过同时执行多个任务来提高计算机系统性能的技术。

与传统的顺序处理方式相比，并行处理可以将一个大任务分解成多个小任务并行执行，从而加快处理速度。

并行处理利用计算机系统中的多个处理单元（例如多核处理器、分布式计算系统）同时执行不同的指令流或任务，以达到高效处理数据的目的。

每个处理单元可以独立地处理任务，并通过高速的通信机制与其他处理单元进行数据交互。

通过合理利用并行处理的特点，可以极大地提高系统的并发能力和计算速度。

并行处理的原理是将一个大任务划分成多个子任务，并将这些子任务分配给不同的处理单元同时执行。

这些子任务可以是相互独立的，也可以是有依赖关系的。

在任务执行的过程中，处理单元之间需要进行合理的协调和通信，以确保整个任务的正确完成。

并行处理具有许多优势。

首先，通过并行处理，可以大幅提高系统的计算能力和处理速度。

其次，并行处理可以充分利用计算机系统中的多个处理单元，提高资源利用率，从而在相同时间内处理更多的任务。

此外，并行处理还具有良好的可扩展性，能够适应大规模数据处理和高并发访问的需求。

并行处理在许多领域有广泛的应用。

例如，在科学计算领域，通过并行处理可以加速复杂的数值模拟和计算任务，从而加快科学研究的进程。

在图像和视频处理领域，通过并行处理可以实现实时的图像处理和视频编解码。

在数据挖掘和机器学习领域，通过并行处理可以加速庞大数据集的分析和训练过程。

综上所述，通过并行处理可以充分利用计算机系统中的多个处理单元，提高系统的计算能力和处理速度。

并行处理具有许多优势，并在许多领域有着广泛的应用。

在接下来的文章中，我们将详细介绍并行处理的定义、原理、优势和应用领域，以期更深入地理解并行处理的概念及其在实际应用中的价值。

1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍并行处理的概念。

掌握并行计算的基本原理与实现方法并行计算可以提高计算机的运算速度和处理能力，对于大规模的数据处理、科学计算、机器学习等领域具有重要的意义。

在并行计算中，任务被分成多个子任务，并且这些子任务可以同时进行计算，以提高整体计算的效率。

本文将介绍并行计算的基本原理和实现方法。

一、并行计算的基本原理在并行计算中，并行性是关键概念。

并行性指的是计算任务可以被划分为多个独立的子任务，并且这些子任务之间可以并行执行，从而达到提高计算效率的目的。

并行计算的基本原理包括任务划分、数据划分、通信和同步等。

1.任务划分：在并行计算中，任务被划分成多个独立的子任务，每个子任务对应一个计算单元进行计算。

任务划分通常是根据任务的特点和计算单元的性能来确定的。

例如，将一些相对独立的计算任务分配给多个计算节点，每个节点负责一部分计算，最后将计算结果进行合并。

2.数据划分：在并行计算中，数据也需要被划分成多个部分，每个计算单元只处理部分数据。

数据划分可以按照不同的方式进行，例如按行划分、按列划分或者按块划分等。

数据划分的目的是将数据均匀地分布到各个计算单元上，以实现数据的并行处理。

3.通信：在并行计算中，各个计算单元之间需要进行通信，以共享数据或者协调计算。

通信的方式可以是消息传递、共享内存或者分布式文件系统等。

通信的效率对于并行计算的性能影响很大，因此需要合理选择通信方式，并设计高效的通信协议。

4.同步：在并行计算中，各个计算单元之间需要进行同步，以保证计算的正确性。

同步操作可以是阻塞式的，即等待其他计算单元完成后再继续执行，也可以是非阻塞式的，即继续执行其他任务而不等待。

同步操作需要根据具体的计算任务和计算单元来定制，以保证并行计算的正确性。

二、并行计算的实现方法根据并行计算的规模和硬件环境的不同，可以选择不同的并行计算实现方法。

常见的并行计算实现方法包括共享内存并行计算和分布式并行计算。

1.共享内存并行计算：共享内存并行计算是指多个计算单元共享同一块内存空间，在同一台计算机上进行并行计算。

arm嵌入式技术原理与应用答案【篇一：嵌入式系统原理与开发课后答案】章嵌入式系统概述：1、什么是嵌入式系统？是简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。

p3嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。

以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。

3、是比较嵌入式系统与通用pc的区别。

p3（1）嵌入式系统是专用的计算机系统，而pc是通用的计算机系统。

（2）技术要求不同，通用pc追求高速、海量的数据运算；嵌入式要求对象体系的智能化控制。

（3）发展方向不同，pc追求总线速度的不断提升，存储容量不断扩大；嵌入式追求特定对象系统的智能性，嵌入式，专用性。

4、嵌入式体统有哪些部分组成？简单说明各部分的功能与作用。

p6（1）硬件层是整个核心控制模块（由嵌入式微处理器、存储系统、通信模块、人机接口、其他i/o接口以及电源组成），嵌入式系统的硬件层以嵌入式微处理器为核心，在嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路、和存储器电路（ram和rom等），这就构成了一个嵌入式核心控制模块，操作系统和应用程序都可以固化在rom 中。

（2）中间层把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。

一般包括硬件抽象层（hardware abstract layer，hal）和板级支持包（board support package，bsp）。

（3）软件层由实时操作系统（real time operating system，rtos）、文件系统、图形用户接口（graphical user interfaces，gui）、网络组件组成。

（4）功能层是面向被控对象和用户的，当需要用户操作是往往需要提供一个友好的人际界面。

5、嵌入式系统是怎么分类的？p7按照嵌入式微处理器的位数分类（4位、8位、16位、32位、64位）；按照是实时性分类（硬实时系统式之系统对响应时间有严格的要求；软实时系统是对响应时间有一定要求）；按照嵌入式软件结构分类（循环轮询系统、前后台系统、多任务系统）；按照应用领域分类。

一个计算问题往往要依照一定的顺序执行，执行的顺序是由编制的程序确定的。

现在计算机中的硬件都具有处理器与外围设备并行工作的能力。

程序的并行执行发挥了处理器与外围设备并行工作的能力，使处理器的效率有所提高。

让多个计算题同事进入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种程序设计方法称为多道程序设计，这样的计算机系统称为多道程序设计系统。

对具有处理器与外围设备并行工作能力的计算机采用多道程序设计的方法后，能充分发挥处理器的使用效率，增加单位时间内的算题量。

多道程序设计不仅提高了处理器的利用率，而且降低了完成计算所需的总时间，从而提高了单位时间内的算题能力，也提高了吞吐量。

进程：一个程序在一个数据集上的一次执行。

程序是静止的，进程是动态的。

为什么样引入进程？1、提高资源的利用率。

2、正确描述程序的执行情况。

进程的属性：1、进程是动态的，它包含了数据和数据集上的程序。

2、多个进程可以包含有相同的程序。

进程与程序并非是一一对应的，一个程序运行在不同的数据集上就构成不同的进程，分别得到不同的结果。

对于不同的进程，可用不同的进程名来区分。

3、多个进程可以并发执行。

若干个进程是可以同时执行的，即一个进程已开始工作但还没有结束之前，另一个进程也可以开始工作。

把这些进程称为同时执行的进程，或称为进程的并发执行。

4、进程有三种基本状态。

等待态：等待某一事件。

就绪态：等待系统分配处理器以便运行。

运行态：正在占有处理器运行。

运行态—>等待态：一个进程运行中启动了外围设备，等待外围设备传输结束；进程在运用中申请资源（主存空间、外围设备）得不到满足，变成等待分配资源状态；进程在运行中出现了故障（程序错误、主存错等），变成等待排除干预状态。

等待态—>就绪态：外围设备工作结束，使等待外围设备传输者结束等待；等待的资源得到满足(另一进程归还)；故障排除后等待干预的进程结束等待。

一个结束等待的进程必须先转换成就绪状态，当分配到处理器后才能运行。

名词解释操作系统:是配置在计算机硬件上的第一次软件，是对硬件系统的首次扩充。

并行与并发：并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。

并发性是指两个或多个事件在同一事件间隔内发生。

程序的顺序执行：单道系统中，程序是顺序执行的，即程序在执行时，必须按照某种先后次序进行，仅当前一操作执行完后，才能执行其后续操作。

因此在某一时刻，系统的各个部分中只有一部分在工作。

程序的并发执行：在第一个程序输入后；对第一个程序计算；同时对第二个程序输入；从而使第一个程序的计算操作与第二个程序的输入操作并发执行。

进程与线程：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运动活动。

线程是比进程更小的能独立运行基本单位。

线程能比进程更好地提高程序的并发执行程度，充分发挥多处理机的优越性。

管程：代表共享资源的数据结构以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序共同构成了一个操作系统的资源管理模块，我们称之为管程。

信号量：信号量也叫信号灯，一般是由两成员组成的数据结构，是一个确定的二元组。

原语：就是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一定过程。

临界资源与临界区：临界资源是系统中某些资源一次只能被一个进程使用。

每个进程中访问临界资源的那段代码成为临界区。

静态优先级与动态优先级：在创建进程的时候，且在进程的运行期间保持不变称为静态优先级。

动态优先级是指在在创建进程之处，先赋予其一个优先级，然后其值随进程的推进或等待时间增加而改变，以便获得更好的调度性能。

作业：用户在一次计算过程中或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称。

作业控制块：为了管理个调度作业，在多道批处理系统中，为每个作业设置了一个作业控制块JCB，它是作业系统中存在的标志。

其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。

快表/页表/段表：块表：为了提高地址变换速度，可在地址变换机构中增设一个具有并行查寻能力的特殊高速缓冲寄存器，称为快表。

线程、进程、多线程、多进程和多任务之间的区别与联系可能学习操作系统开发的读者都听说过这些专业名词，但又多少人理解了？首先，从定义开始，先看一下教科书上进程和线程定义：进程：资源分配的最小单位。

线程：程序执行的最小单位。

1进程进程是程序执行时的一个实例，即它是程序已经执行到课中程度的数据结构的汇集。

从内核的观点看，进程的目的就是担当分配系统资源（CPU时间、内存等）的基本单位。

举例说明进程：想象一位有一手好厨艺的计算机科学家正在为他的女儿烘制生日蛋糕，他有做生日蛋糕的食谱，厨房里有所需的原料:面粉、鸡蛋、糖、香草汁等。

在这个比喻中，做蛋糕的食谱就是程序(即用适当形式描述的算法)计算机科学家就是处理器(CPU)，而做蛋糕的各种原料就是输入数据。

进程就是厨师阅读食谱、取来各种原料以及烘制蛋糕等一系列动作的总和。

现在假设计算机科学家的儿子哭着跑了进来，说他的头被一只蜜蜂蛰了。

计算机科学家就记录下他照着食谱做到哪儿了(保存进程的当前状态)，然后拿出一本急救手册，按照其中的指示处理蛰伤。

这里，我们看到处理机制是从一个进程(做蛋糕)切换到另一个高优先级的进程(实施医疗救治)，每个进程拥有各自的程序(食谱和急救手册)。

当蜜蜂蛰伤处理完之后，这位计算机科学家又回来做蛋糕，从他离开时的那一步继续做下去。

2线程线程是CPU调度的最小单位(程序执行流的最小单元)，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单元。

一条线程是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

一个标准的线程有线程ID、当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。

另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单元，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现处间断性。

进程状态转换图进程管理2011-06-28进程状态转换图进程管理进程状态转换图进程管理进程管理要点?基础：进程描述及控制?策略：进程调度?实现：互斥与同步?避免：死锁与饥饿?解决：几个经典问题?关于：进程通信进程的概念?现代操作系统的重要特点：程序的并发执行及系统所拥有的资源被共享和系统的用户随机地使用。

?操作系统的重要任务之一：使用户充分、有效地利用系统资源。

程序顺序执行?程序：源代码、目标程序和可执行程序?程序执行：编辑、编译、链接、执行?程序的结构：顺序结构、分支结构和循环结构。

进程的引入(一)?前趋图：是一个有向无环图。

图中的每个结点用于表示一条语句、一个程序段或进程；结点间的有向边表示在两个结点之间存在的偏序或前趋关系。

进程的引入(二)?程序顺序执行：是指若干个程序或程序段之间必须按照某种先后次序逐个执行，仅当前一项操作执行完成后，才能执行后继操作。

?程序顺序执行时具有以下特征：(1)顺序性(2)封闭性(3)确定性(4)可再现性进程的引入(三)?多道程序系统中程序执行环境的变化在许多情况下，需要计算机能够同时处理多个具有独立功能的程序。

批处理系统、分时系统、实时系统以及网络与分布式系统等都是这样的系统。

?执行环境具有三个特点：?独立性：每道程序都是逻辑上独立的，它们之间不存在逻辑上的制约关系。

?随机性：在多道程序环境下，特别是在多用户环境下，程序和数据的输入与执行开始时间都是随机的。

?资源共享：资源共享将导致对进程执行速度的制约。

进程的引入(四)?程序并发执行：是指两个或两个以上的程序或程序段可在同一时间间隔内同时执行。

?程序的并发执行卓有成效地提高了系统的吞吐量。

?程序并发执行的新特征：间断性；失去封闭性；不可再现性；资源共享；程序与计算不再一一对应。

进程的引入(五)?程序的并发执行可进一步分为两种：第一种是多道程序系统的程序执行环境变化所引起的多道程序的并发执行。

第二种并发执行是在某道程序的几个程序段中(例如几个程序)，包含着一部分可以同时执行或顺序颠倒执行的代码。