当前位置： 首页 > news >正文

软考高级架构师：嵌入式系统的内核架构

news 2026/1/23 0:58:59

作者：明明如月学长， CSDN 博客专家，大厂高级 Java 工程师，《性能优化方法论》作者、《解锁大厂思维：剖析《阿里巴巴Java开发手册》》、《再学经典：《Effective Java》独家解析》专栏作者。

热门文章推荐：

  • （1）《为什么很多人工作 3 年 却只有 1 年经验？》
  • （2）《一文掌握大模型提示词技巧：从战略到战术巧》
  • （3）《AI 时代，程序员的出路在何方？》
  • （4）《如何写出高质量的文章：从战略到战术》
  • （5）《我的技术学习方法论》
  • （6）《我的性能方法论》
  • （7）《AI 时代的学习方式： 和文档对话》

一、AI 讲解

嵌入式系统的内核架构对系统的性能、安全性、稳定性等方面有着重要影响。常见的内核架构有宏内核（单体内核）和微内核两种，它们各有特点和适用场景。

宏内核（单体内核）

宏内核是一种传统的内核设计方式，将操作系统的主要功能模块如进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动等集成在一起，运行在核心态。核心态（又称内核态）是CPU具有最高执行权限的状态，可以执行任何指令，访问所有内存。用户态是对立的概念，权限较低，主要运行用户程序。

特点优点缺点
集成度高性能较好，因为各模块之间的通信开销小安全性和稳定性较差，一个模块的错误可能影响整个系统
开发难度中等开发和维护较为简单，因为所有功能都在一个大的代码库中升级和维护复杂，模块间高度耦合

微内核

微内核将操作系统的核心功能最小化，仅包括进程通信、基本的调度和内存管理等，其他如文件系统、设备驱动等则运行在用户态。

特点优点缺点
集成度低安全性和稳定性较高，因为各模块出错不会直接影响到核心功能性能开销较大，因为需要频繁的用户态和核心态之间切换
开发难度高易于扩展和维护，模块化设计使得各部分更加独立开发难度大，因为需要细致地设计模块间通信

总的来说，选择哪种内核架构取决于系统对性能、安全性、稳定性和可维护性的具体需求。宏内核适合对性能要求高的场景，而微内核则适合对安全性和稳定性要求更高的应用。

二、AI 出题

（1）题目

  1. 宏内核的主要优点是什么？

    • A. 安全性较高
    • B. 性能较好
    • C. 开发难度较小
    • D. 易于扩展

  2. 微内核设计的主要缺点是什么？

    • A. 性能开销较大
    • B. 安全性较差
    • C. 开发难度较小
    • D. 维护困难

  3. 在微内核架构中，文件系统通常运行在哪个状态？

    • A. 核心态
    • B. 用户态
    • C. BIOS模式
    • D. 休眠状态

  4. 哪项不是宏内核的缺点？

    • A. 安全性和稳定性较差
    • B. 高度耦合，维护复杂
    • C. 开发难度大
    • D. 一个模块错误可能影响整个系统

  5. CPU的用户态和核心态区别不包括下面哪一项？

    • A. 执行权限不同
    • B. 能执行的指令集不同
    • C. 访问的内存区域不同
    • D. CPU的运行速度不同

  6. 微内核架构的一个主要优点是？

    • A. 性能较好
    • B. 安全性和稳定性较高
    • C. 开发难度较小
    • D. 维护不需要专业人员

  7. 在宏内核中，设备驱动程序通常运行在哪个状态？

    • A. 核心态
    • B. 用户态
    • C. 休眠状态
    • D. BIOS模式

  8. 微内核的核心功能不包括以下哪项？

    • A. 文件系统
    • B. 进程通信
    • C. 基本的调度
    • D. 内存管理

  9. 哪个不是微内核架构的特点？

    • A. 集成度低
    • B. 易于扩展
    • C. 性能较差
    • D. 开发难度小

  10. 宏内核和微内核在设计哲学上的主要区别是什么？

    • A. 性能与安全性的权衡
    • B. 用户态与核心态的切换
    • C. 模块化程度
    • D. CPU指令集的不同

（2）答案和解析

  1. **答案：B。**宏内核的主要优点是性能较好，因为各模块之间的通信开销小。

  2. **答案：A。**微内核设计的主要缺点是性能开销较大，因为需要频繁的用户态和核心态之间切换。

  3. **答案：B。**在微内核架构中，文件系统通常运行在用户态。

  4. **答案：C。**宏内核的开发难度并不是它的缺点之一，实际上

相比微内核来说开发难度较小。

  1. **答案：D。**CPU的用户态和核心态的区别不包括运行速度的不同。

  2. **答案：B。**微内核架构的一个主要优点是安全性和稳定性较高。

  3. **答案：A。**在宏内核中，设备驱动程序通常运行在核心态。

  4. **答案：A。**微内核的核心功能不包括文件系统，文件系统通常作为用户态服务运行。

  5. **答案：D。**微内核架构的特点是开发难度大，而不是小。

  6. **答案：A。**宏内核和微内核在设计哲学上的主要区别是性能与安全性的权衡。

三、真题

在这里插入图片描述

相关文章：

软考高级架构师：嵌入式系统的内核架构

作者：明明如月学长， CSDN 博客专家，大厂高级 Java 工程师，《性能优化方法论》作者、《解锁大厂思维：剖析《阿里巴巴Java开发手册》》、《再学经典：《Effective Java》独家解析》专栏作者。 热门文章推荐&am…...

编程日记 2024/4/8 0:59:52

分布式锁实战

4、分布式锁 4.1 、基本原理和实现方式对比 分布式锁：满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁。 分布式锁的核心思想就是让大家都使用同一把锁，只要大家使用的是同一把锁，那么我们就能锁住线程，不让线程进行&#x…...

编程日记 2024/4/8 0:57:51

【VMware Workstation】启动虚拟机报错“此主机支持 AMD-V，但 AMD-V 处于禁用状态”

问题出现步骤： 打开虚拟机： 然后报错： “此主机支持 AMD-V，但 AMD-V 处于禁用状态。 如果已在 BIOS/固件设置中禁用 AMD-V，或主机自更改此设置后从未重新启动，则 AMD-V 可能被禁用。 (1) 确认 BIOS/固件设…...

编程日记 2024/4/8 0:56:49

非关系型数据库（缓存数据库）redis的基础认知与安装

目录 一.关系型数据库和非关系型数据库 关系型数据库 非关系型数据库 关系数据库与非关系型数据库的区别 ①非关系数据 关系型数据库 非关系型数据库产生背景 数据存储流向 非关系型数据库 关系数据库 二.redis的简介 1.概念 2.Redis 具有以下几个优点: 3.Redi…...

编程日记 2024/4/8 0:54:47

Go语言如何处理文件

1.文件的重要性 文件不过是硬盘中的数据，看起来好像没什么了不起，但实际上，文件能够让程序员管理配置、存储程序的状态乃至从底层操作系统中读取数据。 UNIX型操作系统的一个重要特征是，将一切都视为文件。这意味着在操作系统看来，从键盘到打印机的所有东西都可像文件那样…...

编程日记 2024/4/8 0:53:46

Java基础知识总结（42）

（1）Java关键字的相关知识进行了复习 考试过程中“main”是主方法名，而不是Java关键字 （2）类型转换 当一个算术表达式中包含多个基本类型的值时，整个算术表达式的数据类型将发生自动提升，所有的b…...

编程日记 2024/4/8 0:52:45

C++ | Leetcode C++题解之第6题Z字形变换

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution { public:string convert(string s, int numRows) {int n s.length(), r numRows;if (r 1 || r > n) {return s;}string ans;int t r * 2 - 2;for (int i 0; i < r; i) { // 枚举矩阵的行for (int j 0; j i &l…...

编程日记 2024/4/8 0:49:42

JavaEE——手把手教你实现简单的 servlet 项目

文章目录 一、什么是 Servlet二、创建一个简单的 Servlet 程序1. 创建项目2.引入依赖3. 创建目录4.编写代码5. 打包程序6. 部署7.验证整体过程总结 三、使用 Smart Tomcat 插件简化项目创建四、创建项目时可能遇到的几个问题。 一、什么是 Servlet Servlet 是一种实现 动态页面…...

编程日记 2024/4/8 0:42:37

X年后，ChatGPT会替代底层程序员吗？

能不能替代&#xff0c;真的很难说&#xff0c;因为机器换掉人&#xff0c;这其实是一个伦理问题。 其实说白了&#xff0c;任何行业在未来都会被AI或多或少的冲击到&#xff0c;因为ChatGPT做为一个可以持续提升智能的AI&#xff0c;在某些方面的智能程度超过人类并不是什么难…...

编程日记 2024/4/8 0:41:35

OpenAI 推出新网络爬虫GPTBot，为GPT-5做准备

目录 一、GPTBot是什么&#xff1f;它是如何工作的&#xff1f;二、GPTBot 与 Google Bot 等搜索引擎网络爬虫有何不同&#xff1f;三、GPTBot 与 Perplexity AI 的网络爬虫有何不同&#xff1f;四、允许 GPTBot 爬取有哪些风险和好处&#xff1f;4.1 允许 GPTBot 的好处4.2 允…...

编程日记 2024/4/8 0:40:34

【Easy云盘 | 第二篇】后端统一设计思想

文章目录 4.1后端统一设计思想4.1.1后端统一返回格式对象4.1.2后端统一响应状态码4.1.3后端统一异常处理类4.1.4StringUtils类4.1.5 RedisUtils类 4.1后端统一设计思想 4.1.1后端统一返回格式对象 com.easypan.entity.vo.ResponseVO Data public class ResponseVO<T> …...

编程日记 2024/4/8 0:39:32

c语言：模拟字符串拷贝功能（strcpy），面试题

面试题&#xff1a;优化中的优化&#xff08;10分满分&#xff09; 字符串拷贝:是将一个字符串的内容复制到另一个字符串中的操作。 运用函数模拟字符串拷贝&#xff1a;&#xff08;5分&#xff09; 模拟字符串拷贝 #include <stdio.h> void my_strcpy(char* dest, c…...

编程日记 2024/4/8 0:38:31

信创环境ES索引管理脚本：close, delete

背景 elastic-curator在信创环境无现成安装包&#xff0c;且现成一般无法联网&#xff0c;此时通过脚本管理es索引是最佳选择。 1, 脚本内容: es-close-del.sh [rootmyprojtest001 ]# cat es-close-del.sh #/bin/bash#elastic地址 ELASTIC_URL127.0.0.1:9200 #默认的删除时间…...

编程日记 2024/4/8 0:34:26

torch-v1.3.1-build

编译pytorch-v1.3.1 python版本>3.8会收到报错 error: cannot convert ‘std::nullptr_t’ to ‘Py_ssize_t’ {aka ‘long int’} in initialization, 参见: https://github.com/pytorch/pytorch/issues/28060 简单办法是用python3.7 wget https://mirrors.tuna.tsingh…...

编程日记 2024/4/8 0:32:24

C语言宏定义笔记

把宏名全部大写&#xff0c;函数名不要全部大写。注意宏定义表示数据类型和用 typedef 定义数据说明符的区别。宏定义只是简单的字符串替换&#xff0c;由预处理器来处理&#xff1b; typedef 是在编译阶段由编译器处理的&#xff0c;它并不是简单的字符串替换&#xff0c;而给…...

编程日记 2024/4/8 0:31:22

设计模式：生活中的观察者模式

想象你在社交媒体上关注&#xff08;订阅&#xff09;了一个名人或新闻频道&#xff08;主题&#xff09;。一旦他们发布新内容&#xff0c;所有关注者&#xff08;观察者&#xff09;都会收到通知。这个过程就很像观察者模式的工作原理。 生活场景类比 主题&#xff08;Subj…...

编程日记 2024/4/8 0:30:21

Qt实现Kermit协议(四)

3 实现 3.3 KermitRecvFile 该模块实现了Kermit接收文件功能。 序列图如下&#xff1a; 3.3.1 KermitRecvFile定义 class QSerialPort; class KermitRecvFile : public QObject, public Kermit {Q_OBJECT public:explicit KermitRecvFile(QSerialPort *serial, QObject *…...

编程日记 2024/4/8 0:28:19

苏州金龙助力旅游客运加速蜕变

近日&#xff0c;北京铭悦旅游客运有限公司又迎来一批苏州金龙海格纯电动客车。&#xff08;以下简称北京铭悦旅游&#xff09;总经理郭保生在车辆交付时说到&#xff0c;“为迎接强劲复苏的旅游市场&#xff0c;要求旅游客运向绿色客运转型&#xff0c;以及人民对品质生活、美…...

编程日记 2024/4/8 0:27:18

头盔检测 | 基于Caffe-SSD目标检测算法实现的建筑工地头盔检测

项目应用场景 面向建筑工地头盔检测场景&#xff0c;使用深度学习 Caffe SSD 目标检测算法&#xff0c;基于 C 实现。 项目效果 项目细节 > 具体参见项目 README.md (1) 安装 Caffe SSD(2) 执行训练 sh examples/Hardhat/SSD300/train_SSD300.sh (3) 部署算法 项目获取 h…...

编程日记 2024/4/8 0:26:16

Stable diffusion 加载扩展列表报错解决方法

项目场景&#xff1a; 在使用Stable diffusion webui时&#xff0c;使用扩展列表出现错误 问题描述 点击loadfrom后&#xff0c;出现加载扩展列表报错 原因分析&#xff1a; 下载的扩展的时候&#xff0c;都是github 的url&#xff0c;需要科学上网&#xff0c;如果不能科学…...

编程日记 2024/4/8 0:25:14

【Redis技术进阶之路】「原理分析系列开篇」分析客户端和服务端网络诵信交互实现（服务端执行命令请求的过程 - 初始化服务器）

服务端执行命令请求的过程 【专栏简介】【技术大纲】【专栏目标】【目标人群】1. Redis爱好者与社区成员2. 后端开发和系统架构师3. 计算机专业的本科生及研究生 初始化服务器1. 初始化服务器状态结构初始化RedisServer变量 2. 加载相关系统配置和用户配置参数定制化配置参数案…...

编程新知 2026/1/22 19:15:31

C# SqlSugar：依赖注入与仓储模式实践

C# SqlSugar&#xff1a;依赖注入与仓储模式实践 在 C# 的应用开发中&#xff0c;数据库操作是必不可少的环节。为了让数据访问层更加简洁、高效且易于维护&#xff0c;许多开发者会选择成熟的 ORM&#xff08;对象关系映射&#xff09;框架&#xff0c;SqlSugar 就是其中备受…...

编程新知 2025/11/25 6:49:02

Rapidio门铃消息FIFO溢出机制

关于RapidIO门铃消息FIFO的溢出机制及其与中断抖动的关系&#xff0c;以下是深入解析&#xff1a; 门铃FIFO溢出的本质 在RapidIO系统中&#xff0c;门铃消息FIFO是硬件控制器内部的缓冲区&#xff0c;用于临时存储接收到的门铃消息&#xff08;Doorbell Message&#xff09;。…...

编程新知 2026/1/7 1:29:19

使用 Streamlit 构建支持主流大模型与 Ollama 的轻量级统一平台

🎯 使用 Streamlit 构建支持主流大模型与 Ollama 的轻量级统一平台 📌 项目背景 随着大语言模型（LLM）的广泛应用，开发者常面临多个挑战： 各大模型（OpenAI、Claude、Gemini、Ollama）接口风格不统一；缺乏一个统一平台进行模型调用与测试；本地模型 Ollama 的集成与前…...

编程新知 2026/1/20 11:47:06

大语言模型（LLM）中的KV缓存压缩与动态稀疏注意力机制设计

随着大语言模型&#xff08;LLM&#xff09;参数规模的增长&#xff0c;推理阶段的内存占用和计算复杂度成为核心挑战。传统注意力机制的计算复杂度随序列长度呈二次方增长&#xff0c;而KV缓存的内存消耗可能高达数十GB&#xff08;例如Llama2-7B处理100K token时需50GB内存&a…...

编程新知 2025/11/27 23:47:29

uniapp 开发ios， xcode 提交app store connect 和 testflight内测

uniapp 中配置 配置manifest 文档&#xff1a;manifest.json 应用配置 | uni-app官网 hbuilderx中本地打包 下载IOS最新SDK 开发环境 | uni小程序SDK hbulderx 版本号&#xff1a;4.66 对应的sdk版本 4.66 两者必须一致 本地打包的资源导入到SDK 导入资源 | uni小程序SDK …...

编程新知 2026/1/15 5:20:16

Chrome 浏览器前端与客户端双向通信实战

Chrome 前端&#xff08;即页面 JS / Web UI&#xff09;与客户端&#xff08;C 后端&#xff09;的交互机制&#xff0c;是 Chromium 架构中非常核心的一环。下面我将按常见场景&#xff0c;从通道、流程、技术栈几个角度做一套完整的分析&#xff0c;特别适合你这种在分析和改…...

编程新知 2026/1/20 20:57:28

【C++】纯虚函数类外可以写实现吗？

1. 答案 先说答案&#xff0c;可以。 2.代码测试 .h头文件 #include <iostream> #include <string>// 抽象基类 class AbstractBase { public:AbstractBase() default;virtual ~AbstractBase() default; // 默认析构函数public:virtual int PureVirtualFunct…...

编程新知 2026/1/21 18:16:52

云原生周刊：k0s 成为 CNCF 沙箱项目

开源项目推荐 HAMi HAMi&#xff08;原名 k8s‑vGPU‑scheduler&#xff09;是一款 CNCF Sandbox 级别的开源 K8s 中间件&#xff0c;通过虚拟化 GPU/NPU 等异构设备并支持内存、计算核心时间片隔离及共享调度&#xff0c;为容器提供统一接口&#xff0c;实现细粒度资源配额…...

编程新知 2025/12/1 3:15:17

【FTP】ftp文件传输会丢包吗？批量几百个文件传输，有一些文件没有传输完整，如何解决？

FTP&#xff08;File Transfer Protocol&#xff09;本身是一个基于 TCP 的协议&#xff0c;理论上不会丢包。但 FTP 文件传输过程中仍可能出现文件不完整、丢失或损坏的情况&#xff0c;主要原因包括&#xff1a; ✅ 一、FTP传输可能“丢包”或文件不完整的原因 原因描述网络…...

编程新知 2025/8/17 3:31:21