2022年计算机三级嵌入式知识点2.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 运算机三级嵌入式考试学问点整理（运算机三级嵌入式考试只考挑选题和填空题）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.嵌入式系统的设计的三个阶段之一：1. 设计 2. 实现 3. 测试RISC 架构的 ARM微处理器的一般特点：1. 体积小、低功耗 2. 大量使用寄存器 3. 寻址方式敏捷简通常所讲的交叉编译就是在X86架构的宿主机上生成适用于ARM架构的格式elf的可执行代码Boot Loader 阶 段 1 所 完 成 的 步 骤 的 是 :1. 硬 件 设 备 初 始 化 2. 拷 贝Boot Loader 的阶段 2 到 RAM空间中 3. 设置堆栈 ARM的 7 种运行状态之一 :1. 快中断状态 2. 中断状态 3. 无定义状态 4. 管 理状态 5. 快速中断状态 6. 系统状态 7. 用户状态命 令 可 以 把server的 /tmp mount 到 client的 /mnt/tmp并 且 是 ：mount -o ro server:/tmp/mnt/tmp哪个 GUI 是由中国人主持的一个自由软件项目：MinuGUI 嵌入式图形用户接口 （GUI）的主要特点： 1. 运行时占用的系统资源少 2. 模块化结构,便于移植和定制3. 牢靠性高RISC指令系统特点的是 :1. 指令长度固定,指令种类少2.设置大量通用寄存,拜访储备器指令简洁3. 选取使用频率较高的一些简洁指令10. 通常所说的 32 位微处理器是指 CPU字长为 32 位11. 在嵌入式软件交叉调试过程中, 宿主机与目标机之间的连接与通信方式有 串口 2. 并口 3. 网络 4.JTAG:1.12. ADDR0,R1,R2 属于寄存器间接寻址 13. ADDR0,R0,#1 属于立刻寻址 14. 数据字越长就精度越高 15. 典型的运算机系统结构是冯诺依曼体系结构 16. 将传统的运算机系统芯片化,是嵌入式系统产生后的进展模式进展模式17. RISC 指令系统特点的是： 1. 大量使用寄存器 2. 采纳固定长度指令格式 3.使用单周期指令 4.寻址方式多 18. 与通用操作系统相比嵌入式操作系统仍必需具有的特点是：1. 强稳固性,弱交互性 2. 较强实时性 19. 嵌入式系统产品： 1. PDA 2.ATM 机 3. 机顶盒20. 开源的嵌入式操作系统的是嵌入式linux 21. 虚拟文件系统的是vfs 22. 嵌入式系统通常执行特定功能 23. 在嵌入式产品需求分析阶段完成的任务是操作系统和硬件选型 24. ARM处理器反常工作模式的是 1. 快速中断模式 2. 未定义模式 3. 数据拜访 终止模式25. . 嵌入式软件开发与通用软件开发增加了代码固化环节 26. 嵌入式系统调试方式中不占用系统资源的调试方式是27. ARM汇编程序中实现程序跳转的方式使用跳转指令ICE 在线仿真器28. ADD R0,R1,R2 中的其次操作数属于寄存器间接寻址方式29. 烧写到 FLASH里的是 .bin 二、填空题格式的文件1.ARM内核有（ T）（D）（M）（ I ）四个功能模块；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 通用寄存器 R0R15可分为以下 3 块：（未分组寄存器 R0-R7）（分组寄存 器 R8-R14）（程序计数器 R15）3.ARM可用两种方法储备字数据： （大端模式）（小端模式）4.ARM体系结构支持的最大寻址空间为（4G）；5.ARM是（Advanced RISC Machines）的简称；（ ARM指令集、）6.ARM CPU 体系结构中支持的特有的两种指令集是：（Thumb指令集）7. 常用硬件调试工具有 （实时在线仿真机）（规律分析仪）（ROM仿真机）（在 线调试）8. ARM处理器的 5 种反常模式是（快速终端模式） （外部中断模式）（治理 模式）（数据拜访终止模式） （未定义模式）9. 写出以下指令的含义LDR R1, R0, #0x08 : R0加 0x08 加载到 R1里；即： R1. R0+0x SUB R1, R1, R2, LSR R3 ：R1. R1- （R2右移 R3位） LDR R1,R0,R2,LSL#2. ：R1. （R2左移 2 位） +R0 LDR R1, R0,R2, LSL #1 ：R1. R0 ,R0. R0+（R2左移 1 位）10. LDM和 STM指令最多可以操作 16 个寄存器 . 11. 嵌入式软件开发流程分为（需求分析）（软件设计）（软件实现）（软件测试）；12.BSP是（board support package）的缩写；13.ADS是（ ARM developer suite ）的缩写；14.JTAG 是（Joint Test Action Group ）的简称； JTAG技术 是 一 种 调 试 技 术 , 它 是 在 芯 片 内 部 封 装 了 专 门 的 测 试 电 路 TAP（Test Access Port ,测试拜访口）,通过专用的 JTAG测试工具对内部节点进行测试调试技术；15.ARM汇编程序由（指令）（为操作）（宏指令）三种指令组成；16.Bootloader 依靠于（ CPU体系结构）,也依靠于详细板级设备配置；17.ARM中堆栈类型有（满递增） （满递减）（空递增）（空递减）四种；18.ARM处理器具有（ARM ）（Thumb）两种操作状态19. 嵌入式系统开发硬件挑选主要考虑（硬件平台）（操作系统）（编程语言）（开发工具）；20.ARM处理器内核型号中的字母 TDMI的含义分别是（thumb 支持 16 位指令集）（支持片上 debug ）（内嵌硬件乘法器 multipiler ）（嵌入式 ICE 支持片上断点和调试点） ；烧写21.FLASH 储备器的特点是（低功耗大容量）（擦写速度快）（可整片进行）22.SDRAM储备器特点是（单位空间储备量大）（价格廉价） 运行速度快 23.FLASH 存 储 技 术 中 两 种 流 行 的 存 储 技 术 是 （ norflash ）（nandflash ）,其中成本较低,而接口比较复杂的 flash 储备技术是（nandflash ）；24.ARM处理器有（快速中断模式）（治理模式）（外部中断模式）（数据访问终止模式）（用户模式）（系统模式）（未定义模式）种运行模式；其中特权模名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 式是：（快速中断模式）（治理模式）（外部中断模式）（数据拜访终止模式） （系统模式）（未定义模式）反常模式是： （快速中断模式 断模式）（数据拜访终止模式） （未定义模式）；）（治理模式）（外部中25.ARM处理器模式转换方式主要有（arm 模式）（thumb 模式）两种；26.ARM处理器有（ 37）个寄存器,其中系统模式和用户模式下有（1 ）物理寄存器可用其他 5 中模式下都有 5 物理寄存器可用27ARM处理其每种模式下都有一组寄存器可用,其中（用户模式（系统模式）具有完全一样的寄存器组；28ARM处理器分两大类（通用寄存器）（状态寄存器）,其中（通用）寄存器又可以分为未分组寄存器,分组寄存器和程序寄存器；29ARM中共有（6）个状态寄存器, 其中一个（用户模式和系统模式共用）和五个（对应其他 5 种模式）,其中 CPSR包括（条件标志位）（中断标志位）（当前处理模式标志位）（判别、状态位）内容；30ARM中状态寄存器的修改是通过（arm 模式）（thumb 模式）指令来完成的；31ARM寄存器中SP 通常叫做（堆栈指针） ,对应物理寄存器（ R13）,LR叫做（连接寄存器） ,对应（ R14）物理寄存器, PC 叫（程序计数器）,对应（R15 ）物理寄存器；32ARM体系结构支持的最大寻址空间为（4GB ）；33ARM汇编中的加载储备指令是用于在（连系储备单元）和（多寄存器）之间传送数据的,其中加载指令是用于将（一片连续储备器）中的数据传送到（多个寄存器）中,储备指令就相反；加载指令主要有（有（ stm ）；LDM）,储备指令主要（34汇编伪指令的功能是（完成汇编程序的各种预备工作）,伪指令仅在汇编）过程中起作用；35ARM C/C+和汇编混合编程中都必需遵循ATPCS规章,它主要规定了（子程序中调用过程中寄存器使用的规章）（数据栈的使用规章） （参数传递规就）,三方面的内容,其中寄存器使用规章中限定了子程序间的参数传递主要通过（R0）（R1）（R2）（R3 ）寄存器来传递；）；并且对堆栈的操36ATPCS规章中规定的堆栈类型为（FD类型作以（ 8 个字节）为单位；37每一条ARM指令包含（ 4）位条件码,位于（指令的高字位）,条件码共有（ 16 ）种,每种条件码可用（2 ）个字符来表示；38实现程序跳转的指令有（跳转指令）（直接向程序计数器取值）两种方法；39乘法指令和乘加指令按其运算结果可分为（32）（64 ）位两类；）（多个寄存器）之间交换 40数据交换指令在（一片连续储备器 数据；42ARM伪指令可以分为如下几类（符号定义伪指令）（自定义伪指令）（汇编掌握伪指令）（其他常用伪指令）等；42ARM汇编程序设计采纳分段式设计,一个ARM源程序至少需要（1）个代码段；43一个典型的嵌入式系统软件一般分为（硬件层）统层）、（应用层）；四个层次；、（驱动层）、（操作系名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 44Bootloader 是（在操作系统内核运行之前运行的一段小程序）,它的功能是（完成硬件的初始化和建立内存空间的映射关系）；45Bootloadr 启动目标板通常分两个阶段,第一阶段通常用（汇编）语言来实现；这一部分硬件相关,bootloader 移植主要是修改这部分代码；其次阶段用通常用（ C ）语言来实现,具有（既有较好的可读性）（可移植性）；46大多数Bootloader都有两种操作模式（启动加载模式） （下载模）,式）；其中（下载）模式只对开发人员有意义；47本学期试验所使用的bootloader是（U-BOOT ）（VIVI 其中（ VIVI ）具有可配置性；48驱动程序一般具有以下功能（对设备初始化和释放） （对设备进行管理）（读取应用程序传送给设备文件的数据） （回送应用程序恳求的数据） （检测和处理设备显现的错误） ；49Flash 主要有（nand flash ）（nor flash ）两种,可以片上执行的是（nor flash ）；50C语言调用汇编程序,一般使用（extern ）声明外部函数,即可调用汇编子程序；在汇编程序中用（import ）申明本子程序,以使其他程序可以调用此子程序；51汇编程序调用 C 程序,在汇编中用（ import ）声明将要调用的 C 程序函数,即可在汇编程序中调用 C程序；52C程序中嵌入式汇编指令以（）53.ARM寄存器 LR是（连接）寄存器（R14 ）,CPSR和 SPSR的功能（反常发生时 SPSR用于储存 CPSR的值）；54Linux 系统中的 SHELL的主要功能（命令说明）（任务自动化）（系统治理）,是通过编写脚本文件来实现系统治理和使任务自动化的；55linux 系统中的（make）是 linux 软件开发治理工具,打算程序的编译链接规章,使工程编译链接自动化,它依靠于（makefile ）工作；56. 嵌入式软件代码具有 （代码量小）（C和汇编混合编程较敏捷） 的特点；57.ADS是（ARM developer suite ）的缩写,是由 ARM公司开发的 ARM嵌入式系统集成开发工具；58操作系统中传统的设备治理是通过（文件系统）方式实现的,其中（设备号）用来区分设备的种类；三简答富1简述 Linux 在嵌入式系统市场上取得辉煌的成果的缘由；答：广泛的硬件支持内核高效稳固开放源码,软件丰优秀的开发工具完善的网络通信和文件治理机制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当包括哪些方面？效性答：使用简洁便利实时响应可伸缩性和可配置性资源有安全牢靠热插拔、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名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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削减代码尺寸； 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 便利地进行断点设置、单步调试；JTAG,可使 CPU进入调试模式,从而可 I 功能模块表示 EmbeddedICE Logic ,用于实现断点观测及变量观测的规律电路部分,其中的 TAP 掌握器可接入到边界 扫描链；6. 嵌入式系统进展经受了那些阶段,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：单芯片可编程掌握器件（2）简洁系统阶段 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 8 位 MCU,DSP（单片机）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,SOC 7. 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把握硬件处理才能 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 机大多采纳软硬件流水设计嵌入式系统设计的核心是软件设计（占 硬件设计所占比例基本相同70%左右的工作量）,单片机系统软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）使用两个独立的储备器模块,分别储备指令和数据,每个储备模块都 不答应指令和数据并存,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,利用公用地址总线拜访两个储备模块（程序储备模块和数据储备模块）,公用数据总线就被用来完名师归纳总结 成程序储备模块或数据储备模块与CPU之间的数据传输；第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （3）两条总线由程序储备器和数据储备器分时共用；冯诺依曼理论的要点是：数字运算机的数制采纳二进制；运算机应当依据 序次序执行；其中：（1）. 运算机由掌握器、运算器、储备器、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分地存放在储备器中,存放位 置由地址确定；（3）. 掌握器依据存放在储备器中地指令序列（程序）进行工作,并由一 个程序计数器掌握指令地执行；掌握器具有判定才能,能依据运算结果挑选不同的工作流程；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 待用 SRAM接口,有足够多的地址引脚,简洁进行电路设计 Norflash Nand-flash 使用复杂的 I/O 口串行传输数；单位面积内 Nand-flash 储备容量更大 Nand-flash 占据大容量储备市场 8-128M 牢靠性和耐用性 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,主要面对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；简洁的模拟器可以通过指令说明方式逐条 执行源程序,安排虚拟储备空间和外设,进行语法和规律上的调试；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亮的、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,使得开发成本特别高；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,主机上供应调试界面,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,名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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、以运算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、牢靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用运算机系统；”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 有效治理复杂的系统资源, 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；操作便利、简洁、供应友好的图形用户 界面 GUI；供应强大的网络功能；稳固性,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：简洁的来说：在进行嵌入式开发之前,第一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 用运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有那些？ bootloader两种工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作模式有什么不同,分别应用在那种情形下？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预备；Grub 和 Lilo 是 PC运算机上,blob ,ARMBoot是嵌入式系统上的；的, U-boot,vivi 两种工作模式是：启动加载模式和下载模式,这种区分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将储备在目标板 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 明显必需工作在这种模式下； （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第一被 BootLoader 储存到目标机的 RAM中,然后再被BootLoader 写到目标机上的FLASH类固态储备设备中； BootLoader 的这种模式名师归纳总结 通常在第一次安装内 核与根 文 件系统 时 被使用；此外, 以后的系统更新第 7 页,共 9 页（bootloader自身也可以这样更新）也会使用Boot Loader 的这种工作模式；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 工作于这种模式下的 BootLoader 通常都会向它的终端用户供应一些简洁的命令行接口；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 答：在嵌入式系统平台上的移植过程？1. 预备 Bootloader 软件2. 依据目标板硬件平台,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,如 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；作系统内核运行之前运行的一段小程序；BootLoader 就是在操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 + make 18什么是嵌入式软件？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表达为：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 四名词说明 1ARM ）中文名是系统级芯片 . 片上系统 ；（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 call standard的简称； ATPCS就是基于 ARM指ARM-THUMB procedure 令集和 THUMB指令集过程调用的规范；4.JTAG Joint 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.ADS 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - ADS是 ARM公司的集成开发环境软件（ARM developer suit ）6.Bootloader BootLoader 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预备好正确的环境7.U-boot 器；Universal Boot Loader,是遵循 GPL条款的开放源码项目ARM9处 理8.VIVI Vivi 是 韩 国 mizi 公 司 开 发 的bootloader, 适 用 于Vivi有两种工作模式：启动加载模式和下载模式9.make 项目治理器10.makefile Makefile 文件 Makefile 一个工程中的源文件不计数,其按类型、 功能、模块分别放在如干个目录中,makefile 定义了一系列的规章来指定,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,由于makefile就像一个 Shell脚本一样,其中也可以执行操作系统的命令；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页