嵌入式特性準則13條,嵌入式係統語言常見算法解析
發布時間:2017-06-28 責任編輯:susan
【導讀】隨著計算技術的發展,我們已經由PC時代進入網絡時代,進而進入後PC時代。IBM在1999年創造了一個名詞--“普適計算”。“普適計算”指的就是,“無論何時何地,隻要你需要,就可以通過某種設備訪問到所需的信息”。從計算技術的角度來看,人類已經由網絡計算逐步延伸到了普適計算。
嵌入式係統語言常見算法解析
通俗來講,普適計算的含義十分廣泛,所涉及的技術包括移動通信技術、小型計算設備製造技術、小型計算設備上的操作係統技術及軟件技術等。普適計算是指無所不在的、隨時隨地可以進行計算的一種方式;主要針對移動設備,比如信息家電或某種嵌入式設備,如掌上電腦、BP機、車載智能設備、筆記本計算機、手表、智能卡、智能手機(具有掌上電腦的一部分功能)、機頂盒、POS銷售機、屏幕電話(除了普通話機的功能還可以瀏覽因特網)等新一代智能設備。普適計算設備可以一直或間斷地連接著網絡。與Internet、Intranet及Extranet連(lian)接(jie),使(shi)用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)獲(huo)取(qu)相(xiang)關(guan)的(de)各(ge)種(zhong)信(xin)息(xi),並(bing)做(zuo)出(chu)回(hui)應(ying)。由(you)於(yu)普(pu)適(shi)計(ji)算(suan)設(she)備(bei)的(de)高(gao)度(du)移(yi)動(dong)性(xing),所(suo)以(yi)也(ye)被(bei)稱(cheng)為(wei)移(yi)動(dong)計(ji)算(suan)。普(pu)適(shi)計(ji)算(suan)提(ti)供(gong)了(le)經(jing)由(you)網(wang)絡(luo),使(shi)用(yong)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)普(pu)適(shi)計(ji)算(suan)設(she)備(bei),訪(fang)問(wen)後(hou)台(tai)數(shu)據(ju)、應ying用yong和he服fu務wu的de功gong能neng。無wu論lun使shi用yong何he種zhong普pu適shi計ji算suan設she備bei,用yong戶hu將jiang能neng輕qing易yi訪fang問wen信xin息xi,得de到dao服fu務wu。普pu適shi計ji算suan降jiang低di了le設she備bei使shi用yong的de複fu雜za性xing,幫bang助zhu提ti高gao在zai外wai辦ban公gong人ren員yuan的de效xiao率lv和he人ren們men的de日ri常chang生sheng活huo水shui平ping。
從軟件係統的角度來講,普適計算是指使用小型計算設備、在(zai)位(wei)置(zhi)不(bu)斷(duan)移(yi)動(dong)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)或(huo)在(zai)地(di)理(li)位(wei)置(zhi)分(fen)布(bu)很(hen)廣(guang)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei),在(zai)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)通(tong)信(xin)條(tiao)件(jian)下(xia)實(shi)現(xian)聯(lian)機(ji)事(shi)務(wu)處(chu)理(li)和(he)企(qi)業(ye)核(he)心(xin)數(shu)據(ju)訪(fang)問(wen)。這(zhe)些(xie)小(xiao)型(xing)計(ji)算(suan)設(she)備(bei),具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)通(tong)信(xin)手(shou)段(duan),如(ru)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)、weixingdeng,nengyuhulianwanghuoqiyeneibuwangxianglian,danzhezhonglianjiebushigudingdelianjie,ershijianduandelianjie。pushijisuanderuanjianjishushiyonghukeyishiyongzhexieshebeijinxingfuzadelianjishiwuchulihexinxifangwen,yinweiyonghusuoshiyongdeshebeitijixiao,keyongdejisuanziyuan(內存、存儲設備和CPU)都相當有限,大部分處理工作由計算中心的數據服務器和應用服務器完成。
Internet與網絡的迅速普及應用,並向家庭領域不斷擴展,使消費電子、計算機、通信(3C)一體化趨勢日趨明顯;信息時代的來臨,使嵌入式係統日益受到市場和廠家的關注,嵌入式設備越來越普及,這也促進了普適計算的發展。
1.嵌入式係統
嵌入式係統是以嵌入式計算機為技術核心,麵向用戶、麵向產品、麵向應用,軟硬件可裁減的,適用於對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機係統。和通用計算機不同,嵌入式係統是針對具體應用的專用係統,目的就是要把一切變得更簡單、更方便、更普遍、更適用;它的硬件和軟件都必須高效率地設計,量體裁衣、去除冗餘,力爭在同樣的矽片麵積上實現更高的性能。

嵌入式係統主要由嵌入式處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作係統以及特定的應用程序等四部分組成,是集軟硬件於一體的可獨立工作的“器件”;用於實現對其它設備的控製、監視或管理等功能。
嵌入式係統應具有的特點是:要求高可靠性;在惡劣的環境或突然斷電的情況下,要求係統仍然能夠正常工作;許多嵌入式應用要求實時處理能力,這就要求嵌入式操作係統(EOS)具有實時處理能力;嵌入式係統中的軟件代碼要求高質量、高可靠性,一般都固化在隻讀存儲器中或閃存中,也就是說軟件要求固態化存儲,而不是存儲在磁盤等載體中。
2.普適計算和無線互聯及網絡計算的關係
IBM提出“普適計算”概念時,是為了用來描述個人計算機不再處於創新核心的時代,有意地不將其稱之為無線時代。因為IBM看到計算、通信、存儲和處理的功能從傳統的計算機轉移到各種各樣的設備上。今天,我們還僅僅把普適計算與移動電話、PDA聯係了起來,但是計算正在以不同的形態和體驗出現--它正在不斷裝入氣泵、計量表、電器和衣物中。對於IBM這樣的公司而言,“普適計算”之所以重要,是因為它對基礎設施和前端設備的影響同樣重要。對企業的經營來說,“普適計算”將改變企業與其客戶、供(gong)應(ying)商(shang)和(he)員(yuan)工(gong)之(zhi)間(jian)相(xiang)互(hu)交(jiao)流(liu)的(de)方(fang)式(shi)。通(tong)過(guo)隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)地(di)接(jie)觸(chu)客(ke)戶(hu)和(he)移(yi)動(dong)辦(ban)公(gong)來(lai)從(cong)電(dian)子(zi)商(shang)務(wu)投(tou)資(zi)中(zhong)獲(huo)取(qu)更(geng)多(duo)的(de)收(shou)益(yi)。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi),普(pu)適(shi)計(ji)算(suan)對(dui)被(bei)信(xin)息(xi)包(bao)圍(wei)著(zhe)的(de)人(ren)類(lei)來(lai)說(shuo),可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)的(de)複(fu)雜(za)程(cheng)度(du),使(shi)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)更(geng)輕(qing)鬆(song)、有效率。
實際上普適計算是網絡計算的自然延伸,它使得不僅PC機ji而er且qie其qi它ta小xiao巧qiao的de智zhi能neng設she備bei也ye可ke以yi連lian接jie到dao網wang絡luo中zhong,從cong而er方fang便bian人ren們men即ji時shi地di獲huo得de信xin息xi並bing采cai取qu行xing動dong。當dang這zhe種zhong運yun算suan模mo式shi普pu遍bian采cai用yong後hou,人ren們men就jiu可ke以yi以yi一yi種zhong一yi致zhi的de方fang式shi,使shi用yong所suo喜xi歡huan的de設she備bei(主要是嵌入式係統設備),隨時隨地獲得信息。所謂“一致的方式”,強調的是關鍵信息、關鍵數據的一致,而它的表現形式可以是多樣化的,因用戶喜好、設備等因素而異。
3.普適計算與傳統運算模式的比較
普適計算與傳統運算模式有很大的不同,從而對提供服務的基礎設施提出了新的要求。傳統運算模式是兩層結構:針對某種設備設計某種係統,以適合該種特定設備訪問和顯示。在設計時,必須針對那種特定設備的網絡協議和顯示性能進行設計。
pushijisuanmoshizaishixianduozhongyingyongfuwuduiduozhongzhinengshebeidelianjieshicunzaihendadekunnan,zheshidemeizengjiayizhongshebeidouxuyaogaixienaxieyingyongfuwu,ermeizengjiayizhongfuwudouxuyaogaixienaxieshebeishangdeyingyongchengxu。zhezhongxianzhishiyouyuxianyouxitongdecengcijiegousuojuedingde。raner,womenhennanyujianweilaihaihuichuxianshenmexinyingde,yonghuleyushiyongdezhinengshebei;而er且qie有you的de設she備bei可ke以yi雙shuang向xiang通tong信xin,有you的de隻zhi能neng單dan向xiang被bei動dong地di接jie收shou信xin息xi。現xian有you係xi統tong在zai擴kuo充chong對dui新xin設she備bei和he新xin應ying用yong服fu務wu的de支zhi持chi時shi非fei常chang複fu雜za。例li如ru,今jin天tian我wo們men已yi經jing可ke以yi用yongSMS(短消息)和WAPshoujifangwengupiaoxinxi,womenbunengyujianmingtianderemenshebeishishenme,kuangqie,meigerendegexingyinreneryi,duishebeidexihaoyexiwanggexinghua,weilaidexinxishebeijianghuishiqunxiongbingqi,baijiazhengming。

嵌入式這13條特性準則一定要記住
嵌入式計算不僅需要網絡快速、一致的計算,而且也要求係統能夠井然有序地將其執行代碼和數據,存儲在一個“ 共同” 的“ 狹小” 的空間內。
2.魯棒性法則
嵌入式計算不僅要求係統迅速而有效的計算,而且還要求在某些計算單元出現錯誤的時候,係統仍然能 夠繼續正常運行工作。
3.實時性法則
嵌入式係統的計算結果,不僅依賴於係統的邏輯運算之正確性,而且也依賴於這個運算結果的計算時間。
4.冗餘度法則
在嵌入式係統具有足夠的冗餘度之後,係統的“ 初始敏感性” 對於其“ 最終計算結果” 的影響就變得微 乎其微了。
5.結構性法則
對於嵌入式係統而言,其結構複雜性的趨勢表 明:
a.係統結構越簡單越有效(The simplest is the best) ;
b.係統結構越複雜越穩定(More complex is more stable) 。
6.簡約性法則
當簡約一個嵌入式係統時,係統剩下的功能之 間的互動關係就會變得越來越強;
當係統的功能被簡約之後,外來的入侵者之成 功的概率就會變得越來越大。
7.保育性法則
如果在嵌入式係統中要想保留某個係統功能, 最好是將所有的其他功能都看成是 “ 神聖不可侵 犯的 ” ;
係統的功能被移出(滅絕)或者生成(入 侵),一定會造成整體(群集)結構及其動態 性能上的重大轉變。

8.組織性法則
嵌入式互聯網(embedded Internet) 最重要的往往不是網絡中個體設 備的特質,而是存在於網絡中的整體秩序,即 網絡秩序。
在一個高冗餘度網絡中,設備的單一作用已經 不再能夠構成影響到係統整體性能的主要因素 了,而起主要作用的是所有結點及其所構成的 連結特征。
9.網絡性法則
由一群設備相互作用的嵌入式Internet 結點所構成的網絡,其整體所表現出的性質,往往與個別結點的 性質沒有重大關係。
10.消息性法則
保證查尋消息:它具有嚴格的時間敏感或者基本常態 係統操作要求,這類消息要求一個來自係統的時間保證。即一旦由這類消息引起的活動或者任務被執行, 那麼在確定的時間間隔內,它們的時間限定性必將被 係統所保證。
最佳效果消息:它具有典型的軟時間限定性,即其時 間限定是由活動或者任務本身的時間序列所規定,無 需係統保證就能滿足其時間限定性的要求。
11.免疫性法則
嵌入式互聯網(embedded Internet) 的免疫係統應當是一個仿生命體機製,免疫功能是一個“前饋”係統,所以要求係統應具有預見能力,從而可以“以(小)毒攻(大)毒”。
12.融合性法則
嵌入式Internet 是一個複雜網絡,將複雜網絡結構用簡單的“組成”來解析,讓係統可以由孤立的“組成”來詮釋“整體”,或者讓係統可以由“結點”來表達“全局”。
13.性價比法則
如果係統A 是係統B 地嵌入式係統,即B(a) ,那麼係統A 的成本應不超過係統B 成本的10 %,而係統B(a) 的成本應大於係統A 和係統B 成本之和,係統B(a) 的性價比應提高30 %。
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