嵌入式操作系统试题集(共79页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章嵌入式系统概论一.填空1. 嵌入式系统是以_为目的、以_基础的计算机系统。2. 计算机系统按应用可以分为_系统和_系统。3. 嵌入式系统按软件结构可分为嵌入式_系统和嵌入式_系统。4. 嵌入式系统按是否具有实时性能可分为嵌入式_系统和嵌入式_系统。5. 嵌入式实时系统除具有嵌入式系统的基本特征外,还具_和_的重要特点。6. 嵌入式系统的硬件架构是以_为中心,由_,I/O设备,通信模块以及电源等必要的辅助接口组成。7. 嵌入式系统的软件通常固态化存储在_、_或NVRAM中。8. 嵌入式系统的开发由于受到_限制,通常采用_环境。9. 嵌入式系统开发采用的交叉开发环境
2、是由_和_组成的。10. 嵌入式系统的设计是使用一组_和_来完成所需功能的过程。解答:1. 嵌入式应用;计算机技术2. 通用计算机; 嵌入式计算机3. 单线程;事件驱动4. 非实时;实时5. 实时性;可靠性6. 嵌入式处理器;存储器7. ROM;FLASH8. 系统资源开销的;交叉开发9. 宿主机;目标机10. 物理硬件;软件二.选择1. 以下哪一项不属于嵌入式操作系统()AVxWorks B. WinCE C. BSD D. uClinux2. 以下关于嵌入式系统说法正确的是 ()A以开发为中心 B 对实时,成本,功耗要求严格C软硬件协同 D 软件可剪裁3. 以下关于嵌入式系统说法正确的是
3、()A嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统B对高性能要求严格C软硬件缺乏协同D不要求实时性4. 对响应时间有严格要求的嵌入式系统是()A.嵌入式实时系统 B.嵌入式多线程系统C.嵌入式多内核系统 D.嵌入式轮转询问系统5. 以下哪一项属于嵌入式系统不具备的特点()A.采用专用处理器 B. 跨平台可移植C.软硬件协同一体化 D.小型化与有限资源6. 嵌入式系统硬件的核心是 ()A.存储器 B.嵌入式微处理器C.嵌入式微控制器 D.BSP7. 嵌入式系统的软件部分不包括()ADSP B.嵌入式操作系统 C.设备驱动程序 D.应用程序8. 对性能要求高的嵌入式系统是()A.嵌入式实时系统 B.嵌入式多
4、线程系统C.嵌入式多内核系统 D.嵌入式轮转询问系统9. 嵌入式应用软件的开发阶段不包括()A交叉编译和链接 B.开发环境的建立C联机调试 D.应用程序模块加载10. 为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都保存在()A存储器芯片 B.磁盘 C.cache D.CDROM解答:1. C2. A3. A4. A5. B6. B7. A8. C9. D10. A三.判断解答:四.名词解释解答:五.简答题1. 给出嵌入式系统的一般定义和基本特征。2. 嵌入式实时系统相对其它嵌入式系统具有哪些不同的特点?任意列举两种为实现嵌入式实时系统所采用的措施。3. 请列举两种嵌入式系统开发的方法。
5、4. 请简述嵌入式系统的特点。5. 请列举ARM处理器支持的运行模式。解答:1. 定义:嵌入式系统(Embedded System)是以应用为中心、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。基本特征:(1)专用性: 采用专用的嵌入式处理器,功能算法的专用性;(2)小型化与有限资源: 资源约束和空间约束与专用性;(3)系统软硬件设计的协同一体化:硬件与软件的协同设计和应用软件与操作系统的一体化设计开发。2. 嵌入式实时系统除具有嵌入式系统的基本特征外,还具有实时性和可靠性的重要特点。为实现以上实时性能的要求,嵌入式系统一般采用如下方式:(1)采用
6、高速硬件。如高速处理器、高速A/D、D/A等;(2)利用嵌入式处理器提供的中断功能;(3)需要嵌入式实时操作系统(RTOS)的支持;(4)应用程序代码量小、执行速度快。3. 目前,嵌入式系统的开发有模拟开发调试、嵌入式在线仿真和远程调试等几种方法。4. 1、面向特定应用的特点。2、嵌入式系统的硬件和软件都必须进行高效地设计。3、嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。4、为了提高执行素的和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片中或单片机本身,而不是存储于磁盘中。5、嵌入式开发的软件代码尤其要求高质量,高可靠性。6、嵌入式系统本身不具备
7、二次开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行再次开发。5. 1、用户模式2、快速中断模式3、外部中断模式4、管理模式5、数据访问终止模式6、系统模式六.应用题解答:第二章. 嵌入式处理器基础一.填空1. ARM嵌入式系统主要由_,相关支撑硬件和 _ 组成。2. ARM 微处理器的特点包括:_,低成本和_。3. ARM 处理器共有37个寄存器,包括31个_和6个 _。4. ARM微处理器支持两种指令集:_和 _。5. ARM体系结构采用的特征有:_,_,3地址指令格式。6. ARM体系结构可用两种方法存储字数据,具体为_和_。7. ARM微处理器中,_下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个_
8、。8. ARM微处理器的工作模式中,系统模式并不是通过_进入的,它和_模式具有完全一样的寄存器。9. ARM处理器工作状态主要有_,睡眠,_ 。10. 常用的嵌入式外围设备有_,通信设备,_。解答:1. 嵌入式处理器;嵌入式软件系统2. 低功耗;高性能3. 通用寄存器;状态寄存器4. ARM指令集;Thumb指令集5. Load/Store 体系结构;固定的32位指令6. 大端模式;小端模式7. Thumb状态;子集8. 异常; 用户9. 运行;空闲10. 存储设备;显示设备二.选择1. 以下哪一项不属于嵌入式处理器的特点()A.对实时多任务支持能力强 B.功耗低C.处理器结构不易扩展 D.存
9、储保护能力强2. 以下哪一项不属于嵌入式处理器()A.PowerPC B.pentium C.ARM D.MIPS3. 在指令系统的各种寻址方式中,获取操作数最快的方式是()A.直接寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 间接寻址4. ARM微处理器的寄存器在Thumb状态与ARM状态下相同的是()A.R8-R12 B.R15和CPSR C.R13-R14 D.R0-R75. ARM 指令系统采用()指令A.单地址 B.双地址 C.三地址 D.四地址6. ARM3级流水线下取第一条指令前程序计数器为PC,则取第三条指令为() A PC+3 B PC+6 C PC+8 D PC+127.
10、以下哪一项不属于ARM内核的功能模块()A.支持16位压缩指令集Thumb B.支持片上DebugC.媒体功能扩展SIMD D.嵌入式ICE,支持片上断点和调试8. ARM寄存器组中除了以下哪组寄存器以外所有处理器模式下都可以访问()A.SPSR B.R0-R7 C.CPSR D.R8-R99. ARM异常处理中,软件中断处理程序执行()指令可以从SWI模式返回,无论是在ARM状态还是Thumb状态。A.MOVS PC , R14_svc B.MOVEQ PC,R14_svcC.MOVS PC, R14_und D.MOVEQ PC, R14_und10. 以下哪一项不属于ARM异常中断()A
11、复位 B.IRQ C.条件转移 D.数据终止解答:1. C2. B3. B4. D5. C6. D7. C8. A9. A10. C三.判断1. FIQ异常是为了支持数据传输或者中断处理而设计的。 ( )2. ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长度。 ( )3. ARM微处理器采用RISC指令集,使用大量的寄存器。( )4. 所有的ARM指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。( )5. ARM微处理器的存储器格式必须按对齐规则对存储单元进行访问。( )6. ARM微处理器通用寄存器R14R0、程序计数器PC、一个或两个状态寄存器都是可访问的。( )7.
12、 ARM状态下的寄存器组织分为三类:分组寄存器,程序寄存器,状态寄存器。( )8. R13在Thumb指令中常用作堆栈指针,但这只是一种习惯用法,用户也可使用其他的寄存器作为堆栈指针。( )9. ARM微处理器中状态寄存器的低8位称为控制位,发生异常时这些位可以被改变,但当处理器运行特权模式,这些位不可以改变。( )10. ARM微处理器可用加载/存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效率。( )解答:1. 错2. 对3. 对4. 对5. 错6. 对7. 错8. 错9. 错10. 对四.名词解释1. 单机处理器2. ARM架构3. 超标量体系结构4. DSP微处理器5. 嵌入式片上系统解答:1
13、. 所谓单机处理器是指那些专门用于处理功能的处理器芯片,相对于集成化处理器,单机处理器需要一些外围电路支持才能够实现其基本功能。2. 进阶精简指令集机器,是一个32位精简指令集(RISC) 中央处理器架构,ARM处理器体系结构由ARM公司开发并拥有知识产权。3. 能够在一个时钟周期执行多个指令,在超标量体系结构设计中,处理器或指令编译器判断指令能独立于其它顺序指令执行,还是依赖于另一指令,必须跟其按顺序执行,然后处理器使用多个执行单元同时执行两个或更多独立指令。4. 是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、
14、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。5. 单个芯片上集成一个完整的系统,对所有或部分必要的电子电路进行包分组的技术。完整的系统一般包括中央处理器,存储器以及外围电路等。随着电子数据交换的推广和VLSI设计的普及化,以及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上可以实现一个更为复杂的系统。五.简答题1. 当出现异常时,ARM微处理器会执行哪几步操作?2. 请简述ARM微处理器两种工作状态集的切换操作及方法。3. 请简述ARM微处理器的用户模式和特权模式,以及用户模式向特权模式的转换。4. ARM微处理器的运行模式有有哪几种,请列举并说明。5. 如何进行嵌入式处理器的选型
15、?6. 嵌入式处理器通常划分为哪四大类型?试列举出来。7. 试简述Thumb技术。解答:1. (1)将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR,以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。若异常是从ARM状态进入,则LR寄存器中保存的是下一条指令的地址(当前PC4或PC8,与异常的类型有关);若异常是从Thumb状态进入,则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量,这样,异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。例如:在软件中断异常SWI,指令 MOV PC,R14_svc总是返回到下一条指令,不管SWI是在ARM状态执行,还是在Thumb状态执行;(2)将CPSR复制到相应的SPSR中
16、;(3)根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位;(4)强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行,从而跳转到相应的异常处理程处。2. ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态的指令,并可在两种工作状态之间切换:(1) 在开始执行代码时,处于ARM状态;(2) 当操作数寄存器的状态位(位0)为1时,可以采用执行BX指令的方法,使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态;(3) 当处理器处于Thumb状态时发生异常(如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等),则异常处理返回时,自动切换到Thumb状态;(4) 当操作数寄存器的状态位为0时,执行BX指令(状态跳转)时可以使微
17、处理器从Thumb状态切换到ARM状态。在处理器进行异常处理时,把PC指针放入异常模式链接寄存器中,并从异常向量地址开始执行程序,也可以使处理器切换到ARM状态。3. (1)除了用户模式之外的其他6种处理器模式称为特权模式.特权模式下,程序可以访问所有的系统资源,也可以任意地进行处理器模式的切换。(2)特权模式中,除系统模式外,其他5种模式又称为异常模式。大多数的用户程序运行在用户模式下,此时,应用程序不能够访问一些受操作系统保护的系统资源,应用程序也不能直接进行处理器模式的切换。(3)用户模式下,当需要进行处理器模式切换时,应用程序可以产生异常处理,在异常处理中进行处理器模式的切换。4. A
18、RM微处理器的运行模式有7种,分别为:(1)用户模式(User,usr):正常程序执行时,ARM处理器所处的状态。(2)快速中断模式(FIQ,fiq):用于快速数据传输和通道处理。(3)外部中断模式(IRQ,irq):用于通常的中断处理。(4)特权模式(Supervisor,sve):供操作系统使用的一种保护模式。(5)数据访问中止模式(Abort,abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,用于虚拟存储及存储保护。(6)未定义指令终止模式(Undefined,und):用于支持硬件协处理器软件仿真。(7)系统模式(System,sys):用于运行特权级的操作系统任务。5. ARM微处理器选型
19、时应注意:1ARM微处理器内核的选择2系统的工作频率3芯片内存储器的容量4、片内外围电路的选择6. 嵌入式处理器通常分为四大类:嵌入式微处理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP处理器(DSP)、嵌入式片上系统(SOC)。7. Thumb是ARM体系结构的扩展,它有从标准32位ARM指令集抽出来的36条指令格式,可重新编制成16位的操作码。Thumb指令的宽度只有ARM指令宽度的一半,在运行时,这些16位的Thumb指令又由处理器压成32为的ARM指令。Thumb不仅仅是另一个混合指令集的概念,因为支持Thumb的核有2套独立的指令集,它使设计者得到ARM32位指令性能的同时,又
20、能享有Thumb指令集产生的代码方面的优势,可在性能和代码大小之间取得平衡。六.应用题解答:第三章Linux体系结构(内核)和BusyBOX一.填空1. Linux最重要的特点是_,Linux内核遵循GNU_条款,意味着Linux是自由软件。2. Shell是操作系统中运行的程序,位于操作系统_与_之间,充当了一个“命令解释器”的角色。3. LINUX支持_线程以及_内核模块。4. _是系统的用户界面,_是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。5. Linux让所有任务都运行在_,直接调用函数,无须消息传递,避免了_机制的开销。6. 由于内核支持异步终端、抢占和SMP,因此必须时刻注意_和_。
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- 嵌入式 操作系统 试题 79
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