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 2026/1/22 23:26:32

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

Cesium1.95中高性能加载1500个点

一、基本方式&#xff1a; 图标使用.png比.svg性能要好 <template><div id"cesiumContainer"></div><div class"toolbar"><button id"resetButton">重新生成点</button><span id"countDisplay&qu…...

编程新知 2025/12/17 2:10:10

TRS收益互换：跨境资本流动的金融创新工具与系统化解决方案

一、TRS收益互换的本质与业务逻辑 &#xff08;一&#xff09;概念解析 TRS&#xff08;Total Return Swap&#xff09;收益互换是一种金融衍生工具&#xff0c;指交易双方约定在未来一定期限内&#xff0c;基于特定资产或指数的表现进行现金流交换的协议。其核心特征包括&am…...

编程新知 2025/11/2 0:31:23

HBuilderX安装（uni-app和小程序开发）

下载HBuilderX 访问官方网站&#xff1a;https://www.dcloud.io/hbuilderx.html 根据您的操作系统选择合适版本&#xff1a; Windows版&#xff08;推荐下载标准版&#xff09; Windows系统安装步骤 运行安装程序&#xff1a; 双击下载的.exe安装文件 如果出现安全提示&…...

编程新知 2026/1/15 4:57:50

leetcodeSQL解题：3564. 季节性销售分析

leetcodeSQL解题&#xff1a;3564. 季节性销售分析 题目&#xff1a; 表&#xff1a;sales ---------------------- | Column Name | Type | ---------------------- | sale_id | int | | product_id | int | | sale_date | date | | quantity | int | | price | decimal | -…...

编程新知 2025/10/5 19:58:27

在WSL2的Ubuntu镜像中安装Docker

Docker官网链接: https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/ 1、运行以下命令卸载所有冲突的软件包&#xff1a; for pkg in docker.io docker-doc docker-compose docker-compose-v2 podman-docker containerd runc; do sudo apt-get remove $pkg; done2、设置Docker…...

编程新知 2026/1/17 15:41:58

Typeerror: cannot read properties of undefined (reading ‘XXX‘)

最近需要在离线机器上运行软件&#xff0c;所以得把软件用docker打包起来&#xff0c;大部分功能都没问题&#xff0c;出了一个奇怪的事情。同样的代码&#xff0c;在本机上用vscode可以运行起来&#xff0c;但是打包之后在docker里出现了问题。使用的是dialog组件&#xff0c;…...

编程新知 2025/9/24 3:05:06

关键领域软件测试的突围之路：如何破解安全与效率的平衡难题

在数字化浪潮席卷全球的今天&#xff0c;软件系统已成为国家关键领域的核心战斗力。不同于普通商业软件&#xff0c;这些承载着国家安全使命的软件系统面临着前所未有的质量挑战——如何在确保绝对安全的前提下&#xff0c;实现高效测试与快速迭代&#xff1f;这一命题正考验着…...

编程新知 2026/1/22 15:16:31

Android第十三次面试总结（四大 组件基础）

Activity生命周期和四大启动模式详解 一、Activity 生命周期 Activity 的生命周期由一系列回调方法组成&#xff0c;用于管理其创建、可见性、焦点和销毁过程。以下是核心方法及其调用时机&#xff1a; ​onCreate()​​ ​调用时机​&#xff1a;Activity 首次创建时调用。​…...

编程新知 2025/10/15 15:07:34

安卓基础（aar）

重新设置java21的环境&#xff0c;临时设置 $env:JAVA_HOME "D:\Android Studio\jbr" 查看当前环境变量 JAVA_HOME 的值 echo $env:JAVA_HOME 构建ARR文件 ./gradlew :private-lib:assembleRelease 目录是这样的&#xff1a; MyApp/ ├── app/ …...

编程新知 2025/12/26 18:51:33

高效线程安全的单例模式：Python 中的懒加载与自定义初始化参数

高效线程安全的单例模式：Python 中的懒加载与自定义初始化参数 在软件开发中，单例模式（Singleton Pattern）是一种常见的设计模式，确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点。在多线程环境下，实现单例模式时需要注意线程安全问题，以防止多个线程同时创建实例，导致…...

编程新知 2025/11/25 19:50:27