2011年嵌入式系统习题库及答案(6页).doc

-2011年嵌入式系统习题库及答案-第 6 页嵌入式系统习题库及答案二简答1简述Linux在嵌入式系统市场上取得辉煌的成果的原因。答：  广泛的硬件支持    内核高效稳定   开放源码，软件丰富    优秀的开发工具      完善的网络通信和文件管理机制2 简述嵌入式系统平台移植所需要的步骤。答：硬件平台的移植  引导/装载程序的移植（bootloader移植）  内核的修改配置编译与移植 相关驱动程序的移植 文件系统的移植  开发环境的移植（GUI库移植）  应用程序的移植3嵌入式根文件系统的设计目标应该包括哪些方面？答： 使用简单方便 实时响应 可伸缩性和可配置性 资源有效性 安全可靠 热插拔、在线更新4简述Linux支持的硬件设备种类和Linux操作系统下的主要的设备文件种类。答：主要硬件设备种类：字符设备、块设备和网络设备。主要设备文件种类：字符设备、块设备。5arm系列处理器arm7tdmi中的tdmi四个字母的含义。答： T功能模块表示16位Thumb，可以在兼顾性能的同时减少代码尺寸。M功能模块表示8位乘法器。D功能模块表示Debug，该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而可方便地进行断点设置、单步调试。 I功能模块表示EmbeddedICE Logic，用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。 6.嵌入式系统发展经历了那些阶段，有什么特点？答：(1)萌芽阶段 编程语言：汇编语言 操作系统：无 硬件处理器：单芯片可编程控制器件8位MCU，DSP（单片机）（2）简单系统阶段 编程语言：汇编语言 操作系统：无（3）RTOS阶段： 编程语言：汇编语言，c，c 操作系统：VxWorks，QNX,pSOS 硬件处理器：32位嵌入式处理器（ARM)（4）网络化阶段 编程语言：汇编语言，c，c，Java 操作系统：VxWorks，QNX,pSOS，Linux 硬件处理器：高性能嵌入式处理器，SOC7.嵌入式系统的设计方法和过程与传统的单片机开发有什么不同？答：学习方法不同    单片机学习一般从硬件入手，从硬件体系结构、汇编语言到硬件设计、软件设计；嵌入式系统学习可以从软件入手，从应用层编程到操作系统移植、硬件平台设计较好，按单片机设计的学习流程较难掌握硬件处理能力 有无操作系统 系统开发方法：嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设计，单片机大多采用软硬件流水设计 嵌入式系统设计的核心是软件设计（占70%左右的工作量），单片机系统软硬件设计所占比例基本相同 8.简述哈佛体系结构和冯诺依曼体系结构的不同点。答：哈佛体系结构的要点是：（1）使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存，以便实现并行处理； （2）具有一条独立的地址总线和一条独立的数据总线，利用公用地址总线访问两个存储模块（程序存储模块和数据存储模块），公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输； （3）两条总线由程序存储器和数据存储器分时共用。冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照序顺序执行。其中：（1）.计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。（2）.程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址确定。（3）.控制器根据存放在存储器中地指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令地执行。控制器具有判断能力，能根据计算结果选择不同的工作流程。人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。10.简述NAND_FLASH和NOR_FLASH的异同点？答：Nor-flash 的读速度比Nand-Flash快 Nor-flash 的写速度比Nand-Flash慢 Nor-flash 的擦除速度比Nand-Flash慢 大多数写入操作需要先进行擦除操作 Nand-flash的擦除单元更小，相应的擦除电路更少 Norflash待用SRAM接口，有足够多的地址引脚，容易进行电路设计 Nand-flash使用复杂的I/O口串行传输数。 单位面积内Nand-flash存储容量更大 Nand-flash占据大容量存储市场(8-128M) 可靠性和耐用性 nandFlash更优秀（可擦写次数100万：10万） 易用性Nor-flash不需要软件支持，片上执行 Nandflash需要驱动程序支持 10.简述S3C2410与ARM920T的关系.答： S3C2410是韩国三星公司的一款基于ARM920T内核的32位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持设备以及高性价比，低功耗的应用11嵌入式系统常用调试方法有几种，各有什么优缺点？答：1模拟器方式    调试工具和待调试的嵌入式软件都在主机上运行，通过软件手段模拟执行为某种嵌入式处理器编写的源程序。简单的模拟器可以通过指令解释方式逐条执行源程序，分配虚拟存储空间和外设，进行语法和逻辑上的调试。2在线仿真器方式在线仿真器ICE是一种完全仿造调试目标CPU设计的仪器，目标系统对用户来说是完全透明的、可控的。由于仿真器自成体系，调试时可以连接目标板，也可以不接目标板。但是ICE价格昂贵，而且每种CPU都需要一种与之对应的ICE，使得开发成本非常高。3.监控器方式主机和目标板通过某种接口（通常是串口）连接，主机上提供调试界面，被调试程序下载到目标板上运行，通过与监控运行于目标机上的监控程序通信，获得调试信息。12.什么是嵌入式操作系统？常见的嵌入式操作系统有哪些（列举五个以上）嵌入式操作系统有什么特点？答：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。” 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统的重要组成部分。嵌入时操作系统具有通用操作系统的基本特点，能够有效管理复杂的系统资源，并且把硬件虚拟化。Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive. 可裁剪；强实时性；统一的接口；操作方便、简单、提供友好的图形用户界面GUI；提供强大的网络功能；稳定性，弱交互性；固化代码；良好的移植性13.什么是交叉开发环境？简述嵌入式linux系统交叉开发环境的构建过程？答：简单的来说：在进行嵌入式开发之前，首先要建立一个交叉编译环境，这是一套编译器、连接器和libc库等组成的开发环境。交叉开发是指在一台通用计算机上进行软件的编辑编译，然后下载到嵌入式设备中进行运行调试的开发方式。 1）. 下载源文件、补丁和建立编译的目录2）. 建立内核头文件3）. 建立二进制工具（binutils）4）. 建立初始编译器（bootstrap gcc）5）. 建立c库(glibc)6）. 建立全套编译器（full gcc）14什么是bootloader？常用的bootloader有那些？bootloader两种工作模式有什么不同，分别应用在那种情况下？答：Bootloader是在操作系统运行之前执行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。Grub和Lilo是PC计算机上的，U-boot,vivi，blob，ARMBoot是嵌入式系统上的。两种工作模式是：启动加载模式和下载模式，这种区别仅对于开发人员才有意义。从最终用户的角度看，BootLoader的作用就是用来加载操作系统，而并不存在所谓的启动加载模式与下载工作模式的区别。（1）启动加载(Boot loading)模式：这种模式也称为自主模式bootstrap。也即Boot Loader将存储在目标板Flash中的内核和文件系统的镜像装载到SDRAM中，整个过程无需用户的介入。这种模式是BootLoader的正常工作模式，因此在嵌入式产品发布的时候，BootLoader显然必须工作在这种模式下。（2）下载Downloading模式：在这种模式下，目标机上的BootLoader将通过串口连接或网络连接等通信手段从宿主机Host下载文件，比如下载内核映像和根文件系统映像等。从主机下载的文件通常首先被BootLoader保存到目标机的RAM中，然后再被BootLoader写到目标机上的FLASH类固态存储设备中。BootLoader的这种模式通常在第一次安装内核与根文件系统时被使用；此外，以后的系统更新（bootloader自身也可以这样更新）也会使用Boot Loader的这种工作模式。工作于这种模式下的BootLoader通常都会向它的终端用户提供一些简单的命令行接口。Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。常用的Bootloade有：U-Boot、VIVI、Blob、RedBoot、ARMboot Bootloader可工作在两种模式下，启动加载模式和下载模式  启动加载（Boot loading）模式应用在嵌入式产品发布的时侯。 下载（Downloading）模式应用在第一次安装内核与根文件系统时被使用；以后的系统更新也会使用Boot Loader 的这种工作模式。 15简述bootloader在嵌入式系统平台上的移植过程？答：1).准备Bootloader软件2).根据目标板硬件平台，修改配置Bootloader。3）.交叉编译，形成目标板子可执行的Bootloader二进制BIN文件。4）.将Bootloader烧写进目标板。5）.配置好宿主机上的minicom或者超级终端。6）.启动目标板，若bootloader编译没有错误，烧写正确，就可以在超级终端中看到目标板启动的信息。16Bootloader和BSP有什么不同？答：BSP是开发板支持软件包，一般BSP包含有bootloader. BSP的作用是支持操作系统，使之能够更好的运行于硬件平台；BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。 17说明linux平台下用C语言软件开发方法？（说明需要用到那些工具）。答：gcc + glibc + linux-header + make18什么是嵌入式软件？嵌入式软件有哪几种架构？嵌入式软件有什么特点？答：嵌入式软件就是嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件，它在产业中的关联关系体现为：芯片设计制造嵌入式系统软件嵌入式电子设备开发、制造。冯诺依曼和哈佛体系 。19.什么是SOC? SoC（System on a Chip ）中文名是系统级芯片.(片上系统)；三名词解释1ARM （Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。2.CISC和RISC CISC复杂指令系统；RISC精简指令系统；3. ATPCS ARM-THUMB procedure call standard的简称；ATPCS就是基于ARM指令集和THUMB指令集过程调用的规范。4.JTAGJoint Test Action Group（联合测试行为组织）一种国际标准测试 协议（IEEE 1149.1 兼容） ，主要用于芯片内部测试。5.ADSADS是ARM公司的集成开发环境软件（ARM developer suit）6.BootloaderBootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境7.U-bootUniversal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目 8.VIVIVivi 是韩国mizi 公司开发的bootloader, 适用于ARM9处理器。 Vivi有两种工作模式：启动加载模式和下载模式9.make项目管理器10. MakefileMakefile文件 Makefile 一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。四.初始栈指针指向0x40000000单元，R1=1,R2=2,R3=3,R4=4,画出分别执行如下三条语句后栈结构图。l STMFD SP!,R1-R3 STMFA SP!, R1-R3 STMEA SP!,R1-R3 STMED SP!,R1-R3 五说明下列汇编指令所使用得寻址方式，并且说明指令功能。（1）LDR R0，R1，4 答：基址变址寻址（前变）：将寄存器R1的内容加上4形成操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄存器R0中。 （2） LDR R0，R1，4！ 答：基址变址寻址（自动变址）：将寄存器R1的内容加上4形成操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄存器R0中，（3）LDR R0，R1 ，4 答： 基址变址寻址（后变）： 以寄存器R1的内容作为操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄存器R0中，然后，R1的内容自增4个字节。（4）LDMIA R0，R1，R2，R3，R4答： 多寄存器寻址方式 ：该指令的后缀IA表示在每次执行完加载/存储操作后，R0按字长度增加，（5）STMFD SP! ,R1-R7,LR 答： 堆栈寻址：数据出栈，放入 R1R7，LR 寄存器。满递减堆栈。六编程题1、用C和ARM汇编混合编程，实现求两数和的功能。（C程序调用汇编程序，求和在汇编实现。）。#include <stdio.h>extern int funcsum(int arg1,int arg2);int product;int main()   product=funcsum(1,5);   printf("%d",product);   return 0;AREA Block,CODE,READONLY  声明   EXPORT funcsumfuncsum    STMFD R13!,R4,R14MOV   R4,#0                      mov r0,#a    mov r1,#b             add r4,r0,r1          mov r0,r4 LDMFD  R13!,R4,R14 END