BIOS：基本输入输出系统，保存着计算机最重要的基本输入输出程序，开机后自检程序和系统自启动程序

主要业务和目标是研发基于国产X86架构的CPU、GPU和芯片的

X86架构：微处理器执行的计算机语言指令集

BootLoader：嵌入式系统上电后执行的第一段代码，在嵌入式系统中，通常没有像BIOS那样的固件程序，因此bootloader是在操作系统内核运行之前执行，可以初始化硬件设备、建立内存空间映射，就是把系统的软硬件环境带到一个合适的状态，为最终调用操作系统内核准备好正确的环境

内存管理

• mmu（内存管理单元）：管理虚拟存储器，物理存储器的控制线路，虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权

• 虚拟存储，只把当前运行进程的页表驻留在内存中，其它进程页表不必驻留在内存中，在需要时进行页的置换

• 为每个进程提供了一致的地址空间，简化了存储器管理
• 虚拟存储器都是使用分页，内存被分成大小固定相等的称为页的块，且块相对比较小，每个进程也被分同同样大小的小块，称为页框，进程中的页就可以指定到内存中的页框；减少内存碎片

• 分段：可以把程序和其相关的数据分到几个段中，段的大小可以不等，类似于动态分区，不要求连续

• 虚拟寻址，CPU生成一个虚拟地址来访问主存，虚拟地址需要经过mmu地址翻译为物理地址

• 页表：将虚拟页映射到物理页，mmu将虚拟地址转换成物理地址时都会读取页表，操作系统为系统中的每个进程都维护一个独立
  的页表
• 虚拟地址由虚拟页号和虚拟页偏移量组成，虚拟页号作为到页表的索引，将页表中的物理页号和虚拟页偏移量加起来就得到了物理地址

文件系统：操作系统中负责管理和存储文件的软件结构，为应用程序和用户访问文件的功能接口，也是唯一方式

进程管理：

用户模式，快速中断模式，外部中断模式，特权模式

37个32位寄存器，31个通用寄存器，6个状态寄存器

寄存器R13是做堆栈指针，
寄存器R14（lr）：用作连接寄存器，用于保存函数的返回地址
寄存器R15是程序计数器，存放下一条要执行指令的地址

通过R0~R3来传递参数，R4~R11用来保存局部变量，

（R16）CPSR：当前程序状态寄存器
SPSR：备份程序状态寄存器

ARM异常类型：复位异常，软件中断，IRQ，FIQ

FIQ省去了中断过程的一条跳转指令，FIQ的向量地址紧接中断向量表存放，中断向量表后就是程序代码

SPI IIC

• SPI是四信号线协议，SCK（时钟线），MOSI和MISO（数据线），从设备片选信号线；
• 高速全双工同步通信总线，
• SPI是单主设备通信协议，当SPI主设备向读/写从设备时，它首先拉低从设备的SS线，然后将读/写信号发到MISO（实现读）和MOSI（实现写）
• 外设的读和写是同步进行的
• CPOL（时钟极性）=0，串行时钟空闲状态为0
• CPHA（时钟相位）=0，串行时钟的第一个跳变沿数据被采样

• SPI不规定最大传输速率，没规定通信应答机制，没有规定流控制规则

• IIC是多主设备的总线，高速同步半双工通信总线，两线式串行总线

• 每个IIC设备都有一个地址；数据帧大小为8位的字节，数据帧中某些数据位用于控制通信的开始、停止和应答
• 主设备发一个开始信号，主设备发送一个7位从设备地址加一位读写操作的数据帧；当从设备收到数据后，比对地址是否为目标设备，如果比对相符，设备会发送一个应答信号给主设备；主设备收到应答便开始传输数据；数据发送完毕，主设备发送一个stop信号，释放总线
• START：SCl为高，SDA由高电平变为低电平；
• STOP：SCL为高，SDA由低电平变为高电平

对比

• IIC两根信号线，SPI四根信号线，多个从设备信号线需要更多，IIC构建系统总线的唯一问题是有限的7位地址空间，新标准使用10位地址
• SPI高速数据传输，甚至到10Mbps

进程通信

• 管道
• 信号
• 信号量
• 共享内存
• 消息队列

线程同步：

• 临界区（关键代码段）：单个进程中线程间的同步
• 事件：
• 互斥对象
• 信号量

进程：具有一定独立功能的程序加载到内存执行得到一个实体，进程是操作系统资源分配的基本单元；
线程：线程是进程的一个实体，是CPU调度的基本单元；线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点运行必不可少的资源（栈，程序计数器），但是它和同属一个进程的其他线程共享进程的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程