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嵌入式软件是指人类用户不能直接看到或调用的软件，但它是系统的一部分。例如，软件被嵌入到电视机、飞机和电子游戏中。嵌入式软件被用来控制硬件设备的功能。
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计算机代写|嵌入式软件代写Embedded Software代考|Code Execution
Section $1.3$ explained how the executable machine code is generated and that this code is a collection of machine instructions. The computational core of a microprocessor is constantly processing machine instructions. These instructions are loaded sequentially from program memory (or code memory) into the execution unit, whereupon they are decoded and then executed.
The program counter (PC) has already been mentioned, and it can be thought of as pointing to the current command in the program memory. As long as there are no jump commands or commands calling a (sub-)function, the PC is increased by one memory location once the processing of a command is complete. As a result, the PC points to the next command, which in turn is loaded into the execution unit, and then decoded and executed. The program memory is primarily a sequence of machine commands.
At this point it should be mentioned that a series of machine commands without any jump or call is referred to as a basic block. More precisely, a basic block is a series of machine instructions whose execution always starts with the first instruction, then sequentially executes all its instructions and terminates with the execution of the last instruction. The processor does not jump into, or out of, the basic block at any other point than its first or last instruction respectively. Basic blocks play an important role, amongst other things, in static code analysis, so we will return to this topic later.
The instructions provided by a processor are described in the processor’s Instruction Set Reference Manual. Knowledge of the instruction set of a processor is essential for optimizing software at the code level. Section $8.3$ will cover this in detail.
How an instruction set is documented, coded, and handled will be illustrated using the example of an add instruction on the 8-bit Microchip AVR processor. Microchip AVR processors have 32 data/address registers. Their role as data register or address register depends on the instruction. Figure 5 shows an excerpt (a single page) from the instruction set reference manual for the Microchip AVR ATmega processor [3], namely the section that describes the add command with carry flag. The description in textual and operational form $(R d \leftarrow R d+R r+C)$ is followed by the definition of the syntax.
计算机代写|嵌入式软件代写Embedded Software代考|Memory Addressing and Addressing Modes
The addressing mode describes how the memory is accessed. Each memory access requires the definition of the address to access as well as what should be done with the data at that address. This could range from using it to store data at the address, read from it, jump to it, call a subroutine at this address, and so on.
For runtime optimization at the code level, it is essential to know the addressing modes of the respective processor. Most processor architecture manuals (often part of the instruction reference manual) have a section that describes the available addressing modes in detail.
As the previous Section $2.2$ showed, the opcode defines what should happen, such as ‘continue program execution at address x’ (a jump command), or ‘load the contents of address y into working register $\mathrm{d} 4$ ‘. The address to which some action should occur is passed as a parameter. On a 32-bit processor, the address bus has a width of 32 bits. Almost all processors are designed so that there is one byte of memory for each address. Thus $2^{32}=4,294,967,296$ single bytes can be addressed, which corresponds to 4 gigabytes. Strictly speaking, according to the IEC [4] it should be called 4 gibibytes because the prefix giga stands for $10^9$ and not for $2^{30}$. In practice, however, the prefixes kibi $\left(2^{10}\right)$, mebi $\left(2^{20}\right)$, gibi $\left(2^{30}\right)$, tebi $\left(2^{40}\right)$ etc., which are based on powers of two, are hardly ever used. For this reason, we will also talk about kilobytes and megabytes in the following when referring to $2^{10}$ or $2^{20}$ bytes respectively.
But back to the 4-gigabyte address space. Most embedded systems, even those with 32-bit processors, have much smaller quantities of memory, typically ranging from a few kilobytes to a few megabytes.
If 32 -bit addresses were always used this would be very inefficient as, for each memory access, the opcode as well as the full 32-bit address would have to be loaded. For this reason, all processors offer a range of addressing modes in addition to far addressing, the name given to the use of the full address bus width.
It is difficult to describe all existing types of addressing comprehensively and it is not useful at this point. Instead, some examples will be picked out for certain processors that differ in their implementation from the description here or have special features. Additionally, processor manufacturers have come up with a number of special addressing types that are not discussed here. For the following explanation of addressing types a fictive 16-bit processor is used. It has 64 kilobytes of program memory (flash) and 64 kilobytes of data memory (RAM). It also has eight data registers $R 0 \ldots R 7$ and eight address registers $A 0 \ldots A 7$. With each clock cycle, the CPU reads one word, i.e. 16 bits, from the program memory.
嵌入式软件代考
计算机代写|嵌入式软件代写Embedded Software代考|Code Execution
部分1.3解释了可执行机器代码是如何生成的，并且该代码是机器指令的集合。微处理器的计算核心不断处理机器指令。这些指令顺序地从程序存储器（或代码存储器）加载到执行单元中，随后它们被解码然后被执行。
程序计数器（PC）前面已经提到了，它可以认为是指向程序存储器中的当前命令。只要没有跳转命令或调用（子）函数的命令，一旦命令处理完成，PC 就会增加一个内存位置。结果，PC 指向下一条命令，这条命令又被加载到执行单元中，然后解码并执行。程序存储器主要是一系列机器命令。
这里需要说明的是，一系列没有任何跳转或调用的机器指令称为一个基本块。更准确地说，基本块是一系列机器指令，其执行总是从第一条指令开始，然后依次执行其所有指令，并以最后一条指令的执行结束。处理器不会分别在第一条或最后一条指令之外的任何其他点跳入或跳出基本块。基本块在静态代码分析中起着重要的作用，因此我们稍后会回到这个主题。
处理器提供的指令在处理器的指令集参考手册中进行了描述。处理器指令集的知识对于在代码级别优化软件至关重要。部分8.3将详细介绍这一点。
将使用 8 位 Microchip AVR 处理器上的加法指令示例说明如何记录、编码和处理指令集。Microchip AVR 处理器有 32 个数据/地址寄存器。它们作为数据寄存器或地址寄存器的作用取决于指令。图 5 显示了 Microchip AVR ATmega 处理器 [3] 指令集参考手册的摘录（单页），即描述带有进位标志的加法命令的部分。文字和操作形式的描述(Rd←Rd+Rr+C)后面是语法的定义。
计算机代写|嵌入式软件代写Embedded Software代考|Memory Addressing and Addressing Modes
寻址方式描述了内存是如何被访问的。每次内存访问都需要定义要访问的地址以及应该如何处理该地址的数据。这可能包括使用它在该地址存储数据、从中读取数据、跳转到该地址、在该地址调用子程序等等。
对于代码级别的运行时优化，了解各个处理器的寻址模式至关重要。大多数处理器体系结构手册（通常是指令参考手册的一部分）都有一个部分详细描述了可用的寻址模式。
正如上一节2.2显示，操作码定义了应该发生什么，例如“在地址 x 处继续程序执行”（跳转命令），或“将地址 y 的内容加载到工作寄存器中”d4′. 应该发生某些动作的地址作为参数传递。在 32 位处理器上，地址总线的宽度为 32 位。几乎所有的处理器都被设计成每个地址都有一个字节的内存。因此232=4,294,967,296可以寻址单个字节，相当于 4 GB。严格来说，根据 IEC [4]，它应该被称为 4 gibibytes，因为前缀 giga 代表109而不是为了230. 然而，在实践中，前缀 kibi(210)， 或许(220)， 喜欢(230)， 给你(240)等等，这是基于二的权力，几乎从未使用过。为此，我们在后面提到千字节和兆字节的时候也会说到210或者220字节分别。
但回到 4 GB 地址空间。大多数嵌入式系统，即使是那些带有 32 位处理器的系统，内存量也要小得多，通常从几千字节到几兆字节不等。
如果始终使用 32 位地址，这将非常低效，因为对于每次内存访问，都必须加载操作码以及完整的 32 位地址。出于这个原因，除了远寻址之外，所有处理器都提供了一系列寻址模式，远寻址是使用全地址总线宽度的名称。
很难全面地描述所有现有的寻址类型，并且在这一点上没有用处。相反，将为某些处理器挑选一些示例，这些处理器的实现与此处的描述不同或具有特殊功能。此外，处理器制造商提出了许多此处未讨论的特殊寻址类型。对于以下寻址类型的解释，使用了一个虚构的 16 位处理器。它有 64 KB 的程序存储器（闪存）和 64 KB 的数据存储器（RAM）。它还具有八个数据寄存器R0…R7和八个地址寄存器A0…A7. 在每个时钟周期，CPU 从程序存储器中读取一个字，即 16 位。
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。
有限元方法代写
有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
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随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
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