嵌入式实时操作系统试题
——（笔试、闭卷）
一、判断（2×12＝24分）
1、嵌入式系统是看不见的计算机系统，其开发环境和运行环境一致。（ F ）
2、PC机可包含在嵌入式系统中。（T ）
3、通常嵌入式系统是一个通用的计算平台，其软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。（ F ）
4、嵌入式硬件系统的多样性不仅表现在嵌入式CPU的多样性、而且具有相同微处理器的硬件系统可能会有多种不同的外围电路。（T）
5、嵌入式硬件系统的核心是嵌入式微处理器，其主要体系架构有SPARC、Pentium、Itanium等。（ F ）
6、AMBA总线是片内总线，包括高速总线AHB和低速总线APB。（T ）
7、NandFl ash是一种Flash Memory它既可以做主存也可做外存使用。（ F ）
8、NorFlash是一种Flash Memory它既可以做主存也可做外存使用。（T ）
9、在ARM CPU模式中System模式与User模式的运行环境一样，但是它可以不受任何限制地访问任何资源。（T ）
10、在ARM CPU模式中除User模式外，其它模式都被称为特权模式，User模式可直接改变CPU的模式。（ F ）
11、ARM有两种工作状态：ARM和Thumb，ARM和Thumb之间状态的切换将影响CPU的模式或寄存器的内容。（ F ）
12、ARM是32位嵌入式处理器，并可以进入16位运行模式, 可支持大、小端数据格式（T ）
13、X86 CPU的异常向量与ARM CPU的异常向量的区别是：在X86平台上，当有异常发生时CPU是到指定的向量地址读取要执行的程序的地址。而ARM CPU是到向量地址的地方读取指令，也就是ARM的向量地址处存放的是一条指令（一般是一条跳转指令）。（TRUE）
14、存储器映射编址是指I/O端口的地址与内存地址统一编址，即I/O单元与内存单元在同一地址空间。其优点是可采用丰富的内存操作指令访问I/O单元、无需单独的I/O地址译码电路、无需专用的I/O指令。（T）
15、ARM的中断处理方式与X86是一致的，当中断发生时CPU是到指定的向量地址读取要执行的程序的地址。
（ F ）
16、AMBA中APB是低速总线，并可支持多个主单元。（F ）
17、在设计嵌入式实时操作系统调度器的时候，应尽量考虑公平和最小化平均响应时间。（ F ）
18、不可抢占内核是指内核不能被中断，可抢占内核指内核可被中断。（ F ）
19、当任务等待资源时，系统调用一旦返回就获得了该等待的资源。（ F ）
20、在嵌入式实时多任务系统中，任务的优先级比中断的优先级高。（ F ）
21、中断处理程序可以使用嵌入式操作系统提供的所有系统调用。（ F ）
22、基于优先级可抢占式调度是指任何时刻都严格按照高优先级任务在处理器上运行的原则进行任务调度，或者说，在处理器上运行的任务永远是系统中优先级最高的任务（F）
23、优先级继承可解决优先级反转问题，需要操作系统提供该支持，优先级继承对应用的运行流程影响大（ F ）
23a、优先级天花板可解决优先级反转问题，它是当低优先级的任务阻塞高优先级任务时抬高低优先级任务的优先级（ F ）
24、优先级继承算法要求在互斥信号量被创建时就确定出可能访问竞争资源的任务情况，从而确定该资源的优先级天花板。（FALSE）
25、优先级继承和优先级天花板算法对任务优先级的改变在一定程度上都会影响应用中预先设定的任务运行流程。相对而言，优先级天花板算法对应用中任务流程的影响要小。（F）
26、优先级天花板算法可有效地解决死锁和阻塞链问题。（T）
27、事件机制是一种同步机制，当多次发送同一事件时，在未经过任何处理的情况下，其效果等同于只发送一次。（T）
27a. 通常情况下，互斥信号量的取值为0和1，创建时初始值为0。（F）
27b. 从操作系统的角度来看，消息队列中存放的消息是无特定含义的字节流，其含义由具体应用来解释。（T）
28、在事件机制中，等待事件的“与”关系表示等待的几个事件都要发生才算等待的结果发生了。（T）
29、在中断处理程序中如果使用了操作系统的系统调用唤醒了比被中断任务的优先级高的任务，这时操作系统马上进行任务调度。（F）
30、在嵌入式实时操作系统中一般不使用虚拟存储技术，以避免页面置换所带来的开销所引起的不确定。（T）
31、在MMU的2级内存保护模式下，应用程序的逻辑地址同应用程序在物理内存中的物理地址相同。（T）
32、交叉调试可以直接调试不同指令集的程序，不需要通过外部通信的方式来控制被调试程序。（F）
32、在OCD调试方式下，被调试程序在目标监控器的控制下运行，并与后者共享某些资源，如CPU资源、RAM资源以及通信设备（如串口、网卡等）等资源。（ F ）
32a、OCD与Rom Monitor相比，其优点是不占用目标平台的存储空间及通信设备（如串口、网卡等）等资源。（T ）
33、DARTS方法是结构化分析/设计的扩展，它主要用在系统设计阶段，进行任务的划分，并定义任务间的接口。（T）33a、嵌入式实时操作系统可提供高精度的系统时钟，其时间粒度由应用设定。（T）
33b、时间管理中通常使用RTC和Timer两种硬件设备，其中系统时钟通常以RTC为基础。（F）
34、单调速率调度的基本原理是：基于任务的周期给它们指定优先级，一般来说，周期越短的任务优先级越低。（F）
35、嵌入式DSP专用于数字信号处理，采用哈佛结构。（T）
36、ARM处理器的Thumb指令集是32位ARM指令集的一个子集，在执行前，通过芯片上的逻辑块，扩展为标准的32位ARM指令来运行。（T）
37、ARM处理器是典型的CISC体系。（F）
38、QNX操作系统的体系结构为层次结构。（F）
12、嵌入式操作系统内存管理比较简单，通常不采用虚拟内存管理。（）
13、嵌入式软件一般情况下调试器和被调试程序运行在相同的计算机上。（）
14、拥有关键任务的实时系统被成为强实时系统，否则称为弱实时系统。（）
15、任务可以挂起自己也能唤醒自己。（）
16、采用时间片轮转调度算法，时间片设置太大与太小对系统都没有任何影响。（）
17、RMS调度算法只使用于所有任务都是周期性任务的情况。（）
18、NorFlash是一种Flash Memory它既可以做主存也可做外存使用。（）
19、强实时系统对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就要引起系统崩溃或致命的错误。（F）
20、弱实时对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。（F）
21、循环轮询系统适合于慢速和非常快速的简单系统。（T ）
22、单处理器多任务系统无需嵌入式操作系统的支持。（F）
23、ARM处理器有37个寄存器，9种运行模式。（F）
24、如果ARM处理器运行在User模式下，则程序不能访问有些受保护的资源，但能通过异常的形式来改变CPU的当前运行模式。（T ）
25、异常和外部中断不能够引起ARM处理器工作模式的改变。（ F ）
26、CPSR寄存器在所有的处理器模式下都是可以读/写的。（T ）
27、MIPS是一种很流行的RISC处理器。（T ）
28、嵌入式软件的运行方式主要有调试方式和固化方式两种，不同方式下程序代码或数据在目标机内存中的定位都相同。（ F ）
29、交叉调试时，调试器和被调试程序运行在不同的计算机上。（T ）
30、任务控制块的内容在任务创建时进行初始化，在系统运行过程中不会发生变化。（F ）
31、通过任务变量，多个任务可以把同一个全局或静态变量作为任务的私有变量来使用。（T ）
32、交叉编译是指编译过程由开发平台和运行平台一起编译完成。（F ）
二、单选或多选题（2×20＝40分，全部选对得2分，选对一半以下选项没有分，选对一半以上个选项得1分）
1. 嵌入式系统的特点是（ABCDE）
（A）嵌入式系统通常是形式多样、面向特定应用的软硬件综合体；
（B）嵌入式系统得到多种类型的处理器和处理器体系结构的支持；
（C）嵌入式系统通常极其关注成本；
（D）嵌入式系统有实时性和可靠性的要求；
（E）嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统;
（F）嵌入式系统开发不需要专门工具和特殊方法。
2. 精简指令集系统RISC（Reduced Instruction Set Computer）的特点是（ B C ）
（A）减少代码尺寸，增加指令的执行周期数
(B ) 简单的寻址模式，仅允许LOAD和STORE指令存取内存，其它所有的操作都基于寄存器到寄存器
(C) 直接执行、寄存器较多
(D) 由硬件完成部分软件功能，硬件复杂性增加，芯片成本高
3. 嵌入式微处理器降低功耗的技术包括如下方面：（BCD）
（A）提高工作电压
（B）提供不同的时钟频率：通过软件设置
（C）关闭暂时不使用的功能块
（D）提供功耗管理机制
3. 关于ROM Monitor调试方式，以下说法中正确的是（ABCDE）
（A）开发ROM Monitor的难度比较大。
（B）当ROM Monitor占用CPU时，应用程序不响应外部的中断，因此不便调试有时间特性的程序。
（C）要求目标机必须有足够的ROM
（D）ROM Monitor要占用目标机一定数量的资源，如：CPU资源、RAM资源和通信设备（如：串口、网卡等）资源。
（E）调试环境不同于实际目标环境
4. JTAG调试方式属于下列哪种调试方式（D ）
（A）Rom Monitor方式（B）Rom Emulator方式（C）In Circuit Emulator方式（D）On Chip Debugging 方式（E）Simulator方式
5. 大多数嵌入式实时操作系统中，大都采用调度算法（A）来保证优先级高的任务能及时运行，采用调度算法（D）解决多个同优先级任务平等调度问题。
（A）抢占式任务调度（B）单调速率调度（C）FIFO调度（D）时间片轮转调度
6. 在划分任务的原则中，使用哪个或几个原则划分的任务需设置较高的优先级（B、F）
（A）I/O 依赖性（B）时间关键性的功能（C）计算量大的功能
（D）功能内聚（E）时间内聚（F）周期执行的功能
7. 多任务系统的主要优点是（ACE）。
（A）将复杂的系统分解成相对独立的多个任务，达到分而制之的目的，从而降低系统的复杂性；
（B）需要采用一些新的软件设计方法；
（C）保证系统的实时性；
（D）需要增加功能：任务间的协调，同步和通信功能；
（E）系统的模块化好，提高系统的可维护性。
（F）需要对每一个共享资源互斥；
（G）导致任务间的竞争；
（H）需要使用RTOS，RTOS要增加系统的开销。
8. ARM CPU在FIQ模式下使用的寄存器集合是（A）
（A）PC, R14_fiq to R8_fiq, R7 to R0，CPSR, SPSR_fiq
（B）PC, R14 to R8, R7 to R0，CPSR, SPSR_fiq
（C）PC, R14_fiq to R8_fiq, R7_fiq to R0_fiq，CPSR, SPSR_fiq
（D）PC, R14 to R8, R7 to R0，CPSR
9. 在嵌入式实时操作系统中不采用虚拟存储管理的主要原因是（AB）
（A）对于实时、嵌入式应用，如果采用虚拟存储管理，由于页交换的时间不可预测会影响整个系统的确定性。（B）在具体的嵌入式应用中，任务的数量和各自可能使用的内存容量在开发时就已预测。
10. 在ARM微处理器的AMBA总线结构中，AHB由（ABCD）组成。
（A）主单元（B）从单元（C）仲裁器（D）译码器（E）APB桥
10a. 在ARM微处理器的AMBA总线结构中，APB具有以下（ACD）功能。
（A）AHB的从单元（B）仲裁器（C）译码器（D）APB中主单元
11. 关于任务，下列说法中正确的有（ABCE）：
（A）任务是一个具有独立功能的无限循环的程序段的一次运行活动，具有动态性、并行性和异步独立性。（B）任务控制块中应包括任务标识、任务优先级、任务状态和控制信息，以及CPU的现场的相关信息。
（C）不同的内核实现对任务状态的定义不尽相同，其基本状态为执行态、就绪态、等待态三种状态。
（D）任务函数不能有参数，但可以有返回值。
（E）与ISR不同，任务是由内核的调度程序调度的，而ISRs为异步地执行，不受调度程序调度。
12. 在嵌入式系统的总体设计中，应完成如下工作（ABCDE）
（A）系统总体框架设计（B）软硬件划分（C）处理器选定（D）操作系统选定（E）开发环境选定
13. 嵌入式软件的开发可以分为以下几种（ABCDE）。
（A）编写简单的板级测试软件，主要是辅助硬件的调试
（B）开发基本的驱动程序
（C）开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（板级支持包）
（D）开发嵌入式系统软件，如嵌入式操作系统等
（E）开发应用软件
14. 以下关于程序与任务区别的描述，正确的有（ABCDE）
（A）任务更能真实地描述并发，而程序不能
（B）程序是静态的，任务是动态的
（C）任务有生命周期，有诞生有消亡，短暂的；而程序是相对长久的
（D）一个程序可对应多个任务，反之亦然
（E）任务具有创建其他任务的功能，而程序没有
15. 假设在某嵌入式实时内核的实现中，定义了就绪、执行、挂起三种状态，并且有如下的任务状态变迁图：
–R—>E的转换条件是（A）
–B—>R的转换条件是（D）
–E—>R的转换条件是（B）
–R—>B的转换条件是（E）
–E—>B的转换条件是（C）
（A）任务被调度，获得CPU （B）任务被抢占，放弃CPU
（C）任务被阻塞（D）任务的阻塞条件被解除
（E）就绪任务被运行任务通过挂起调用挂起
16. 以下关于中断与异步信号的描述正确的是：（ABC）
（A）ISR的响应由硬件实现，ASR的响应由操作系统实现；
（B）中断服务例程可运行在独立的堆栈中，异步信号例程运行在相关任务的上下文中；
（C）ISR被触发时，用中断向量作为参数，而ASR触发时以异步信号集作为参数；
（D）ASR调用的系统调用和ISR调用的一样。
17. 实时内核的中断管理机制一般提供如下功能：（ABCDE）
（A）安装中断服务程序
（B）中断发生时，对中断现场进行保存，并且转到相应的服务程序上执行
（C）中断退出前，对中断现场进行恢复
（D）中断栈切换
（E）中断退出时的任务调度
18. 实时内核中的时钟、定时管理提供以下功能：（ABCD）
（A）维持日历时间
（B）任务有限等待的计时
（C）软定时器的定时管理
（D）维持系统时间片轮转调度
18a. 关于实时内核中的Tick处理程序以下（ABD）正确
（A）维持系统时间
（B）更新任务有限等待的计时
（C）改变RTC时间
（D）更新时间片
（E）可根据应用的需要随时调用
19. ARM有7种处理器模式和37个寄存器，所有模式共用的寄存器是（A ）
（A）R0-R7 （B）R8-R13 （C）R14
20．运行任务被抢占的原因可能有（ACD ）
（A）它唤醒了高优先级的任务
（B）将自己挂起
（C）有多个同优先级的就绪任务，运行的时间片到
（D）中断产生并处理中断
21. 随着任务（或ISR）不断地向（从）消息队列发送（接收）消息，消息队列的状态不断转换，可能有的状态是（A D）
（A）消息队列为空
（B）消息队列中有消息且有任务等待接收消息
（C）消息队列中有消息，且有任务等待向它发送消息
（E）消息队列满
22、目前操作系统的体系结构可分为（ABC）
A．单块结构
B．层次结构
C．客户/服务器（微内核）
D．分布式结构
23、以下为嵌入式实时操作系统的有（）
A．V xWorks
B．QNX
C．L inux
D．W inCE
E．PalmOS
24、嵌入式处理器的特点有（A，B，D，E ）
A．体积小
B．集成度高
C．可靠性低
D．功耗低
E．抗电磁干扰能力强
25、ARM处理器的数据类型有（A，B，C ）
A．字节型数据
B．半字数据类型
C．字数据类型
D．双字数据类型
26、下列ARM处理器的寄存器中，有对应影子寄存器的寄存器是（C，D ）
A．R0，R1
B．R0，R8
C．R8，R9
D．R8，R13
E．R9，R3
27、下列那些存储器可以做嵌入式系统的主存（A，C，D ）
A．N or Flash
B．移动硬盘
C．S RAM
D．E PROM
E．Nand Flash
28、嵌入式软件有以下哪些特点（C、D、E ）
A．规模大，开发难度大
B．快速启动，直接运行
C．开发平台和运行平台均相同
D．实时性和可靠性要求高
E．程序一体化
29、操作系统通过一个调度程序来实现调度功能，调用调度程序的具体位置被称为调度点，调度点通常位于以下
那些位置（）
A．中断服务程序的结束位置
B．任务因等待资源而处于等待状态
C．任务被创建或删除时
D．任务处于就绪状态时
30、嵌入式实时操作系统的任务由以下（ABCE）部分组成
A. 任务控制块
B. 堆栈
C. 代码
D.信号量
E. 数据
31、以下关于MMU的说法哪些是正确的（BCE ）
A. 所有的嵌入式微处理器都集成了MMU
B. 具有防止地址越界功能
C. 具有地址映射功能
D.属于主存空间一部分
E. 具有操作越权功能
32、在基于嵌入式操作系统的应用系统中，其初始化工作通常包括（ABDE ）
A. 板级初始化
B. 系统初始化
C. 创建所有应用任务所需资源
D. 应用初始化
E. 创建Idle任务
三、简答（4X5=20分）
1. 按软件复杂程度来分，嵌入式系统有哪些种类？前后台系统由哪些部分组成，在设计中需要考虑的主要问题是什么？（5分）
答：可分为循环轮循系统、前后台系统、单处理器多任务系统、多处理器多任务系统。
前后台系统由一个后台主程序和多个中断处理程序组成，需要考虑的是中断的现场保护和恢复，中断嵌套，中断
处理过程与主程序的协调(共享资源)问题。
2、按软件复杂程度来分，嵌入式系统有哪些种类？单处理器多任务系统由哪些部分组成，在设计中首先需要考虑的主要问题是什么？（5分）
答：可分为循环轮循系统、前后台系统、单处理器多任务系统、多处理器多任务系统。
系统由多个任务、多个中断处理程序和嵌入式操作系统组成，首先需要考虑的是任务划分、任务和中断处理程序及任务与任务之间的接口关系。
2. ARM CPU有哪几种异常模式？比较System模式与User模式的异同
答：ARM CPU的异常模式有FIQ, IRQ, Supervisor, Abort, Undefined，进入异常模式时CPU处于ARM的工作状态。
3、ARM CPU有多少个堆栈寄存器？与CPU模式的关系如何？
答：6个堆栈寄存器，其中System和User模式公用一个，其他模式都有各自的堆栈寄存器。
4、简述任务上下文切换的主要步骤（5分）
多任务系统中，上下文切换是指CPU的控制权由运行任务转移到另外一个就绪任务时所发生的事件；（2分）
当前运行任务转为就绪（或者挂起、删除）状态，另一个被选定的就绪任务成为当前任务。（1分）
上下文切换包括保存当前任务的运行环境，恢复将要运行任务的运行环境。（1分）
上下文的内容依赖于具体的CPU。（1分）
4、请写出信号量、消息队列和事件的主要用途，信号量按照用途可分为几种？
答：信号量主要用于同步、互斥
消息队列主要用于通信，事件主要用于一对多和多对多的同步。
5、在单处理器多任务系统中最多有多少任务处于运行态、就绪态和等待态？
答：最多一个任务处于运行，就绪和等待没有限制。
6、ARM CPU有多少个堆栈寄存器？与CPU模式的关系如何？
答：6个堆栈寄存器，其中System和User模式公用一个，其他模式都有各自的堆栈寄存器。
7、空闲任务是由谁创建的？空闲任务运行的条件和特点是什么？
答：空闲任务是由OS在初始化时创建。如果系统没有其他任务可运行就运行空闲任务执行空操作。它的优先级最低，不能被删除。
8、简述多任务系统中，任务间关系和任务与中断处理程序间的关系
答：任务之间的关系：
●相互独立仅竞争CPU资源
●竞争除CPU外的其他资源（互斥）
●同步协调彼此运行的步调
●通信彼此间传递数据或信息，以协同完成某项工作
中断处理程序与任务间的关系为：竞争除CPU外的其他资源（互斥）、同步和通信。
9、假定嵌入式操作系统提供申请获得信号量系统调用void SemphoneGet (SID sid, INT16U timeout, INT8U *err), 其中sid为信号量的ID号，如果timeout=0表示永久等待，timeout<>0表示有限等待。请写出该系统调用实现的流程图。（8分）
答：（1）当信号量值>＝1，成功获得信号量, 并成功返回
（2）当信号量值<=0, 如果timeout=0就永久等待，在这种情况下有两种返回情况一是成功获得，二是信号量已被删除错误返回；如果timeout<>0, 在这种情况下有三种返回情况一是成功获得，二是信号量已被删除错误返回，三是超时错误返回。
10、简述中断管理中的前导和后续部分的功能。
答：中断处理前导：保存必要的寄存器，并根据情况切换中断栈，设置进入中断状态，然后调用用户中断服务程序。
中断处理后续：实现中断返回前需要处理的工作，主要包括恢复寄存器和堆栈，如果要返回任务需进行任务的重调度，从中断服务程序返回到优先级最高的就绪任务。
11、简述RTC(Real Time Clock), 定时器/计数器及Watchdog这三种硬件时钟在嵌入式系统中的作用，嵌入式操作系统一般使用哪些硬件时钟？如何使用。
答：RTC：
一般靠电池供电，即使系统断电，也可以维持日期和时间。
RTC独立于操作系统，所以也被称为硬件时钟，为整个系统提供一个计时标准。
定时器/计数器：
嵌入式OS需要一个定时器作为系统时钟（或称OS时钟），并由实时内核控制系统时钟工作。
一般情况下，系统时钟的最小粒度是由应用和操作系统的特点决定的。
Watchdog: 通常用于系统出错时的自动恢复，防止系统死机。
实时时钟和系统时钟之间的关系通常也被称作操作系统的时钟运作机制。
一般来说，RTC是系统时钟的时间基准，嵌入式OS通过读取RTC来初始化系统时钟，此后二者保持同步运行，共同维系系统时间。
系统时钟并不是本质意义上的时钟，只有当系统运行起来以后才有效，并且由实时内核完全控制
12、什么是交叉开发环境？
答：交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合，一般包括文本编辑器、交叉编译器、交叉调试器、仿真器、下载器等工具。
交叉开发环境由宿主机和目标机组成，宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。
13、什么是交叉开发环境？
答：交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合，一般包括文本编辑器、交叉编译器、交叉调试器、仿真器、下载器等工具。
14、OCD调试
15、嵌入式软件运行流程在系统“引导/升级阶段”除了将系统软件从NorFlash中读取出来加载到RAM中运行外还有那两种引导方式？并分析这三种引导方式中那种方式引导速度最快？那种方式成本更低？
16、什么是实时系统？什么是嵌入式系统？阐述二者之间的关系。
17、分别从硬件和软件两方面说明嵌入式系统的组成内容。
18、分析为什么嵌入式系统会存在功耗问题，有那些技术来降低嵌入式处理器的功耗？
19、AMBA总线是ARM公司研发的一种总线规范，目前为3.0版本。在AMBA总线规范中，定义了那几种总线类型？并说明这些总线中那些是高速总线，那些是低速总线？
20、阐述嵌入式软件的运行流程，并介绍每个阶段的主要工作。（10分）
21、什么是RMS调度算法，什么是EDF调度算法？
22、
四、应用题（20分）
1.（8分）什么是优先级继承技术？如果采用优先级继承技术，请完成以下情况下系统运行时序的示意图：这四个任务的到达（即就绪）顺序为：D, C, B, A, 且D在C到达之前已经获得了资源S。
注意：在下图中用 表示任务D 正在运行，以此类推。
答：优先级继承是当占有互斥信号量的任务的优先级低于请求获得该信号量的任务的优先级时，占有互斥信号量的任务的优先级被抬升到请求互斥信号量的任务的优先级（2分）。当任务释放完它所占有的全部互斥信号量时，它的优先级才恢复到它在进行任何优先级继承操作前的优先级。（2分） 图4分
2. （8分）什么是优先级天花板技术？假定系统中有4个任务A, B, C, D ，其优先级分别为1，2，3，4（数字越小优先级越高）。这四个任务有一个共享资源（用一个互斥信号量S 来确保对该资源的互斥访问）。如果采用优先级天花板技术，请完成以下情况下系统运行时序的示意图：这四个任务的到达（即就绪）顺序为：D, C, B, A, 且D 在C 到达之前已经获得了资源S 。 优先级
1 2 3 4
时间
注意：在下图中用 表示任务D 正在运行，用
D 处于就绪，用表示任务D 正在运行并获得共享资源，以此类推。
答：优先级继承是当占有互斥信号量的任务的优先级低于请求获得该信号量的任务的优先级时，占有互斥信号量的任务的优先级被抬升到请求互斥信号量的任务的优先级（2分）。当任务释放完它所占有的全部互斥信号量时，它的优先级才恢复到它在进行任何优先级继承操作前的优先级。（2分） 图4分 优先级
3.（6分）请分别填出在ARM 中大端数据存放格式和小端数据存放格式下，下列变量在内存中的存放情况（该机器的字长为32位）。
变量A ：word A=0xf6 73 4b cd ，在内存中的起始地址为0xb3 20 45 00 变量B ：half word B=0x73，在内存中的起始地址为0xdd dd dd d0 变量C: word C=0x73, 在内存中的起始地址为0xdd dd dd f0 大端： 小端：
0xf6 0xcd 0x73 0x4b 0x4b 0x73
0xb3204500 0xb3204500 任务D 就绪
任务D 获得资源S
任务C 就绪
任务B 就绪
任务A 就绪
任务D 释放资源S
0xcd 0xf6
……………………
0xddddddd00xddddddd0
0x00 0xda
0xda 0x00
4、假设一款数码相机产品其开发成本为100万元，硬件BOM为1000元/台，外壳包装20元/台，软件版税为50元/台，预测该产品的销量为10万台，请列出算式并计算出这款数码相机的每台最后成本为多少？
答案：
?一次性的开发成本NRE(Non-Recurring Engineering)成本
?产品成本:硬件BOM、外壳包装和软件版税等
?批量产品的总体成本=NRE成本+每个产品成本*产品总量
?每个产品的最后成本=总体成本/产品总量=NRE成本/产品总量+每个产品成本
?批量产品的总体成本=100＋（1000＋20＋50）×10＝10700＋100＝10850万
?每个产品的最后成本=10850/10=1085=100/10+1000+20+50
5、假设有一款包含有ARM7TDMI的芯片，它可工作在85MHZ，50MHZ和20MHZ的频率下，请分别列出算式并计算出其MIPS数。
答案：85*0.9=76.5 MIPS, 50×0.9=45MIPS, 20*0.9=18MIPS
6、请描述ARM CPU Reset后CPU处于什么模式？CPSR寄存器中I、F、T、M4-M0的值为多少？
答案：进入Supervisior模式，I=F=1, T=0, M4M3M2M1M0=0b10011
7、假设一嵌入式系统的存储器包括主存NorFlash 1MB和SDRAM 8MB以及外存NandFlash 64MB，其中初始化引导代码空间为50KB，代码、常数和初始化数据所需空间为1.2MB（该空间为一个完整的空间不可再分）, 数据空间所需4MB，请列举出可能的存储方式，并描述系统引导方式。
答案：
第一种方式：将NorFlash空间分为两部分：Boot空间50KB，将1.2MB空间压缩存储到剩余空间中，上电时首先执行Boot，Boot将压缩代码等解压到SDRAM中运行。
第二种方式：将NorFlash只存储Boot，1.2MB存储在NandFlash中。上电是首先执行Boot，Boot结束时将NandFlash 中的1.2MB加载到SDRAM中运行。
8、以运行在X86实模式下的ucOS为例说明其任务的组成。
答案：任务通常主要包含以下内容：
●代码：一段可执行的程序
●数据：程序所需要的相关数据（变量、工作空间、缓冲区等）
●堆栈
●任务执行的上下文环境
工作在X86实模式下的ucOS任务的上下文环境包括以下内容：
●代码
● 数据 ● 堆栈 ● TCB
● 保存在堆栈中的寄存器：
9、请运用u cOS 的优先级位图算法给出优先级为8、23和16三个任务依次进入就绪态时的OSRdyGrp 及OSRdyTbl[]的值（假设初始OSRdyGrp=0b00000000，OSRdyTbl[0-7]=0b00000000），说明采用该算法的好处。（8分） 答案：当8号任务进入时 OSRdyGrp=0b00000010 OSRdyTbl[1]=0b00000001
当23号任务进入时OSRdyGrp=0b00000110 OSRdyTbl[1]=0b00000001，OSRdyTbl[2]=0b10000000
当16号任务进入时OSRdyGrp=0b00000110 OSRdyTbl[1]=0b00000001，OSRdyTbl[2]=0b10000001 high3Bit = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]=1;
low3Bit = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[high3Bit]]=0;
priority = (high3Bit << 3) + low3Bit=8
9、以下是ucOS 操作系统的任务状态变迁图：
假定某多任务系统中有两个任务A, B ，信号量S1和S2的初始值为0，其程序代码如下所示。假定初试时任务A 和任务B 都处于就绪，任务A 的优先级较高。其运行流程如下表，请列出任务A 和任务B 所处的状态，S1和S2的值。
任务A: 任务B:
void taskA(void) { Printf(“Task A Running ”);
while(1)
{
OSSemPend (S1);
Printf (“ Task A Has gotten S1” )
OSSemPost(S2); Printf （"Task A release S2”） …… } } void taskB(void) { Printf (“Task B Running ”) while(1) { OSSemPost(S1); OSSemPend(S2); Printf (“ Task B has gotten S2” ) …… } }
答案：
运行流程 任务A 状态 任务B 状态 S1的值 S2的值 Task A Running 运行 就绪 0 0 Task B Running 等待S1 运行 0 0 Task A has gotten S1 运行 就绪 0 0 Task A release S2 运行
就绪 0 1 Task B has gotten S2
等待S1 运行 0 0
10、在嵌入式OS 中对于时间等待的对象，通常都被组织为差分链表的方式进行管理，以有效降低时间等待对象的管理开销。下图是当前时刻差分链，数字代表多少时间单位（Tick ）。经过8个Tick 后，T6任务进入等待状态，等待时间为8个Tick ，请画出该时刻的差分链（4分）
答：
11、请从寄存器数目、处理器运行模式、指令集、中断处理、I/O 端口的编址方法五个方面分析ARM 处理器和X86处理器的异同。
1．下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（A）。 A．用户模式B．系统模式C．软中断模式D．FIQ模式 2．ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。 A．测试状态和运行状态B．挂起状态和就绪状态 C．就绪状态和运行状态D．ARM状态和Thumb状态 3．下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统（ B ）。 A．Red-hat Linux B．uclinux C．Ubuntu Linux D．SUSE Linux 4．使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A．宿主机B．银河麒麟操作系统 C．目标机D．交叉编译器 5．下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一（A）。 A．寄存器段B．代码段 C．堆栈段D．数据段 选择题（共5小题，每题2分，共10分） 1．下面哪个系统属于嵌入式系统（ D ）。 A．“天河一号”计算机系统B．IBMX200笔记本电脑 C．联想S10上网本D．Iphone手机 2．在Makefile中的命令必须要以（A）键开始。 A．Tab键B．#号键 C．空格键D．&键 3．Linux支持多种文件系统，下面哪种不属于Linux的文件系统格式（ B ）。 A．Ext B．FA T32 C．NFS D．Ext3 4．下面哪种不属于VI三种工作模式之一（ D ）。 A．命令行模式B．插入模式 C．底行模式D．工作模式 5．下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一（ C ）。 A．Makefile B．配置文件（config.in） C．make menuconfig D．配置工具 1．人们生活中常用的嵌入式设备有哪些？列举4个以上(1) 手机，(2) 机顶盒，(3) MP3，(4) GPS。（交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。） 2．ARM9处理器使用了五级流水线，五级流水具体指哪五级：(5) 取指，(6) 译码，(7) 执行，(8) 缓冲/数据，(9) 回写。 3．在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。 4．Linux支持多种文件系统，主要包括哪些（写出其中4中就行）(11) Ext，(12) VFA T，(13) JFS，(14) NFS。（JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等） 5．VI的工作模式有哪三种：(15) 命令行模式，(16) 插入模式，(17) 底行模式。
学习中心/函授站_ 姓名学号 西安电子科技大学网络与继续教育学 院 2014学年下学期 《嵌入式系统》期末考试试题 （综合大作业） 题号一二三四五总分 题分2010302020 得分 考试说明： 1、大作业于2014年12月25日下发，2015年1月10日交回； 2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计； 3、答案须手写完成，要求字迹工整、卷面干净。 一、问题简述（每小题4分，共20分） 1、简述嵌入式系统的定义和组成结构。 答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并软硬件可剪裁、功能、 ,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式等方面符合要求的专用计算机系统。 嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成。 2、简单说明ARM微处理器的特点。 答：(1) 体积小、低功耗、低成本、高性能。 (2) 支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好地兼 容8位/16位器件。
(3) 大量使用寄存器，指令执行速度更快。 (4) 大多数数据操作都在寄存器中完成，通过Load/Store结 构在内存和寄存器之间批量传递数据。 (5) 寻址方式灵活简单，执行效率高。 (6) 指令长度固定。 3、简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。 答：①在嵌入式系统的开发过程中，一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程；②然后通过交叉编译和链接，将程序转换成目标平台(嵌入式系统)可以运行的二进制代码；③接着通过嵌入式调试系统调试正确；④最后将程序下载到目标平台上运行。 要强调，选择合适的开发工具和调试工具，对整个嵌入式系统的开发都非常重要。 4、简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。 答：在嵌入式系统的开发过程中，要考虑到实时性、可靠性、稳 定性、可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干 扰、物理尺寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。 5、什么是BootLoader，了解其在嵌入式系统中作用。 答：就是启动载入或引导加载又叫自举装载。由于系统加电后需 要首先运行BootLoader这段程序，因此它需要放在系统加电后 最先取指令的地址上。嵌入式处理器的生产厂商都为其处理器预 先安排了一个在系统加电或复位后最先取指令的地址。 二、名词解释（每小题2分，共10分） 1、DSP(Digital Signal Processor)，数字信号处理器，一种特别用于快速处理数字信号的微处理器。DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。 2、RTOS Real Time Operating System. 译为实时操作系统。实时系统是指一个能够在指定的或者确定的时间内，实现系统功能和对外部或内部、同步或异步事件作出响应的系统。 3、BSP设计板级支持包（BSP）的目的主要是为驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包，从而实现对操作系统的支持。类似于PC机上的BIOS，是一个承上启下的软件层次。由嵌入OS和用户开发相结合取得。BSP一般是在嵌入式系统上固化存放。 4、总线竞争就是在同一总线上，同一时刻，有两个以上器件要通
嵌入式操作系统实验 实验一 Linux常用命令 一.实验目的 1. 熟悉VMware Workstation虚拟机的使用。 2. 熟悉ubuntu操作系统。 3. 掌握常用的Linux命令。 二.实验设备 硬件：PC机。 软件：VMware Workstation虚拟机、ubuntu操作系统。 三.实验内容 1.基于虚拟机的Linux操作系统的使用。 2.文件与目录相关命令的使用。 3.磁盘管理与维护命令的使用。 4.系统管理与设置命令的使用。 5.网络相关命令的使用。 6.压缩备份命令的使用。 四.实验步骤 1.基于虚拟机的Linux操作系统的使用 (1)启动VMware Workstation应用程序，启动windows以后，点击开始→程序→VMware→VMware Workstation,出现如图1所示界面。
图1 启动VMware Workstation (2)点击菜单File Open选择安装好的Linux虚拟机文件，或者直接点击Start this virtual machine启动Linux操作系统。 (3)启动系统后需要输入用户名和密码，如图2所示，这里用户名为root，密码为“123456”。 图2输入用户名和密码 (3)启动终端，成功进入系统后，选择应用程序->系统工具->终端，如图3所示。 图3 启动终端 (4)在终端中执行Linux命令，终端运行以后，就可以在这里输入Linux命令，并按回车键执行，如图4所示。
图4运行Linux命令 2.文件与目录相关命令的使用 理解12个常用的文件与目录相关命令的使用，完成如下练习。 (1)查询/bin目录，看一看有哪些常用的命令文件在该目录下：ll /bin (2)进入/tmp目录下，新建目录myshare： cd /tmp mkdir myshare ls -ld myshare/ (3)用pwd命令查看当前所在的目录 pwd (4)新建testfile文件 touch testfile ls -l (5)设置该文件的权限模式 chmod 755 testfile ls -l testfile (6)把该文件备份到/tmp/myshare目录下，并改名为testfile.bak。 cp testfile myshare/testfile.bak ls -l myshare/ (7)在/root目录下为该文件创建1个符号连接。 ln -s /tmp/testfile /root/testfile.ln ls -l /root/testfile.ln (8)搜索inittab文件中含有initdefault字符串的行。 cat /etc/inittab | grep initdefault 3.磁盘管理与维护命令的使用 理解2个磁盘管理与维护命令，完成如下练习。 （1）Linux下使用光盘步骤： ?确认光驱对应的设备文件：ll /dev/cdrom ?挂载光盘：mount -t iso9660 /dev/cdrom testdir ?查询挂载后的目录：ll /media/cdrom ?卸载光盘（umount testdir）umount /dev/cdrom (2)Linux下USB设备的使用 ?挂载U盘，看看系统认出的盘（或者使用#fdisk -l）。cat /proc/partitions
arm 嵌入式系统基础教程课后答案【篇一：arm 嵌入式系统基础教程习题答案周立功】 /p> 1 、举出3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子。 答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒 2、什么叫嵌入式系统 嵌入式系统：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的 专用计算机系统。 3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？ 嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微控制器(microcontroller unit, mcu) 嵌入式dsp 处理器(embedded digital signal processor, edsp) 嵌入式片上系统(system on chip) 4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？ 是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实 时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了 开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位cpu 的多任务潜力。 第二章 1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务 是什么？ 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结 束项目 4 个阶段。识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资 收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。 提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。 执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定 期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。 结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系 统交接给维护人员；结清各种款项。 2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？ 在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行 的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估
《嵌入式系统》试题 闭卷答题时间:30分钟 一、填空题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：分别是（）、存储器、输入/输出和软件，一般软件亦分为操作系统相关和（）两个主要部分。 2、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器，（），（）以及片上系统。 3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有（）、进程间通信、（）、I/O资源管理。 4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为（）和分时操作系统，其中实时系统亦可分为（）和软实时系统。 5、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（），内核的基本服务是（）。 6、嵌入式开发一般采用（）方式，其中宿主机一般是指（）。 7、哈佛体系结构数据空间和地址空间（），ARM7TDMI采用（）的内核架构,ARM920T采用（）的内核架构。 采用（）级流水线结构，ARM920TDMI采用（）级流水线。 9.按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix 操作系统属于（）操作系统，VxWorks属于（）操作系统。 10、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（），支持在线断点和调试。 二、选择题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、要使CPU能够正常工作，下列哪个条件不是处理器必须满足的。（） (A)处理器的编译器能够产生可重入代码（B）在程序中可以找开或者关闭中断(C)处理器支持中断，并且能产生定时中断（D）有大量的存储空间 2、下面哪种操作系统最方便移植到嵌入式设备中。（） (A)DOS （B）unix (C)Windowsxp （D）linux 3、下面哪个选项不是SUB设备的特点。（） (A)串行通信方式（B）不可热拨插 (C)分HOST、DEVICE和HUB （D）通信速率比RS232快 4、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上。（） (A)Symbian （B）WinCE (C)uc/os （D）linux 5、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对。（） (A)SRAM比DRAM慢（B）SRAM比DRAM耗电多 (C)DRAM存储密度比SRAM高得多（D）DRM需要周期性刷新 6、uc/os操作系统不包含以下哪几种状态。（） (A)运行（B）挂起 (C)退出（D）休眠 7、0x07&0x11的运算结果是。（） (A)0x01 （B）0x11 (C)0x17 （D）0x07 8、以下哪种方式不是uc/os操作系统中任务之间通信方式。（） (A)信号量（B）消息队列 (C)邮件（D）邮箱 9、以下哪种方式不是文件系统的格式。（） (A)FAT （B）DOS (C)NTFS （D）Ext 10、在将uc/os操作系统移植到ARM处理器上时，以下哪些文件不需要修改。（） (A) （B） (C) （D）OSTaskInit 三、判断题：共5小题，每小题2分，满分10分。 1、所有的电子设备都属于嵌入式设备。（） 2、冯诺依曼体系将被哈佛总线所取代。（） 3、嵌入式linux操作系统属于免费的操作系统。（） 4、移植操作系统时需要修改操作系统中与处理器直接相关的程序。（） 5、的最大通信速率为12M/S。（） 简答题：共2小题，每小题10分，满分20分。 1、根据嵌入式系统的特点，写出嵌入式系统的定义。 2、试分析实时操作系统的工作状态特点及相互之间的转换。
中南大学信息科学与工程学院实验报告 姓名：安磊 班级：计科0901 学号： 0909090310
指导老师：宋虹
目录 课程设计内容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------6 文件系统的层次结构和功能模块 ---------------------6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录-------------------------------------------------- 12
课程设计内容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下： (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在内存的虚拟文件系统，也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码，测试对文件的相关操作：建立，读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。 I．uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统内核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文件系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全 可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。如下图：
《嵌入式系统》课程试卷 考试时间：__120___分钟开课学院___计算机___ 任课教师____________ 姓名______________ 学号_____________班级_______________ 一．单项选择题（2 × 20）： 1下面不属于Xscale微架构处理器的主要特征有：( ) A.采用了7级超级流水线、动态跳转预测和转移目标缓冲器BTB技术（Branch Target Buffer）。 B.支持多媒体处理技术、新增乘/累加器MAC、40位累加器、兼容ARM V5TE 指令和特定DSP型协处理器CP0。 C.采用了32KB的指令Cache。 D.采用了64KB的数据Cache。 2以下不属于XScale超级流水线的流水级是( ) A.寄存器文件/移位级（FR） B.写回级(XWB) C.寄存器读取级 D.和执行级二(X2) 3 目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的实时系统是：（） A. Symbian B. Windows CE C. VxWorks D. QNX 4 下面那句话的描述是不正确的？( ) A.在一个基于XScale内核的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从
地址0x00000000 处开始执行 B.引导装载程序通常是在硬件上执行的第一段代码，包括固化在固件中的 引导代码（可选）和Boot Loader两大部分。 C.在嵌入式系统中，Boot Loader不依赖于硬件实现。 D.Boot Loader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。 5 通常情况下，目标机上的Boot Loader通过串口与主机之间进行文件传输,下面不属于通常使用的传输协议的是：( ) A.modem协议 B.xmodem协议 C.ymodem协议 D.zmodem协议 6 Make预置了一些内部宏，其中$@表示：（） A.没有扩展名的当前目标文件 B.当前目标文件 C.当前目标文件最近更新的文件名 D.当前目标文件最近更新的文件名 7 在Default kernel command string “root=1f03 rw console=ttyS0,115200 init=/linuxrc”中，代表根文件系统(“/”) 的设备文件主号码是什么？( ) A.1f B.03 C.ttyS0 D.115200 8 用命令dd if=/dev/zero of=ramdisk_img bs=1k count=8192创建的ramdisk_img 其空间大小为多少？( ) A.8M bit
中南大学信息科学与工程学院实验报告 ：安磊 班级：计科0901 学号： 0909090310 指导老师：宋虹
目录 课程设计容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------ 6 文件系统的层次结构和功能模块 --------------------- 6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录 -------------------------------------------------- 12
课程设计容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下： (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在存的虚拟文件系统，也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码，测试对文件的相关操作：建立，读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。 I．uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小核可编译至 2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管理，存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文件系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时核，并在这个核之上提供最基本的系统服务，如信号量，，消息队列，存管理，中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。如下图：
1、ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类非特权模式、特权模式。其中用户模式属于非特权模式 2、ARM支持两个指令集，ARM核因运行的指令集不同，分别有两个状态ARM 、Thumb，状态寄存器CPSR的T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态 3、ARM核有多个寄存器，其部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器，R15 寄存器用于存储PC，R13通常用来存储SP 。ARM处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是诺依曼，数据和指令分开使用不同接口的是哈佛结构 4、ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0 ，初始的工作模式是Supervisor 。 5、ARM微处理器支持虚拟存，它是通过系统控制协处理器CP15 和MMU（存储管理部件）来进行虚拟存的存储和管理。当系统发生数据异常和指令领取异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的存管理机制，通过MMU交换物理存和虚拟存的页面，以保证程序正常执行。 6、编译代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是小端对齐，另一种是大端对齐。 7、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是GNU工具链，ARM公司提供的工具链是ADS工具链计算机有CISC和RISC两种类型，以ARM微处理器为核心的计算机属于RISC类型，其指令长度是定长的 8、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些？请举出六种较常用的。 Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六 9、Boot Loader在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？ 答：Boot Loader是在嵌入式系统复位启动时，操作系统核运行前，执行的一段程序。通过Boot Loader，初始化硬件设备，建立存和I/O空间映射图，为最终加载操作系统核调整好适当的系统软硬件环境。 10、搭建嵌入式开发环境，连接目标板，一般使用什么通信接口连接？在Windows主机上使用什么软件建立连接？在Linux主机上使用什么软件建立连接？ 答：RS-232，以太网口、并口在Windows主机上使用超级终端软件，在Linux主机上使用Minicom软件 11、嵌入式开发环境主要包括哪些组件？ 嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括 ●宿主机 ●目标机（评估电路板） ●基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE ●运行于宿主机的交叉编译器和器、以及开发工具链或软件开发环境 ●嵌入式操作系统 12、在进行基于ARM核的嵌入式系统软件开发时，调用如下函数： int do_something(int arg1,void *arg2,char arg3,int *arg4) 这四个参数通过什么方式从调用程序传入被调函数？ 根据A TPCS编程规，调用函数和子程序通过R0——R3四个寄存器传递参数，超过四个参数使用堆栈传递。因此arg1通过R0传入，arg2, 通过R1传入，arg3通过R2传入，arg4通过R3传入 13、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些？请举出六种较常用的。 Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六 14、写一条 ARM 指令，完成操作r1 = r2 * 3（4分） ADD R1,R2,R2, LSL #1 15、初始值R1=23H，R2=0FH执行指令BIC R0，R1，R2，LSL #1后，寄存器R0，R1的值分别是多少？（4分） R0=21H，R1=23H 16、说明指令STMIA r12!, {r0-r11}的操作功能。（4分） 将R0-R11十二个寄存器中的32位数据，存储到R12地址指针为起始地址的存中，地址的操作方式是先操作、后增加，并更新地址。
嵌入式系统试卷及答案
2014年上学期11级计算机专业嵌入式系统期末试卷 专业班级学号姓名___ _____ 考试时间120分钟考试方式闭卷考试成绩__________ _ 题号一二三四五六 得分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题1分，共10分） 1、和PC机系统相比，下列哪点不是嵌入式系统所特有的：（ C） A、系统内核小 B、专用性强 C、可执行多任务 D、系统精简 2、ADD R0，R1，#3属于（ A）寻址方式。 A、立即寻址 B、多寄存器寻址 C、寄存器直接寻址 D、相对寻址 3、GET伪指令的含义是：（A） A、包含一个外部文件 B、定义程序的入口 C、定义一个宏 D、声明一个变量 4、μCOS-II操作系统不属于：（C） A、RTOS B、占先式实时操作系统 C、非占先式实时操作系统 D、嵌入式实时操作系统 5、FIQ中断的入口地址是：（A） A、0x0000001C B、0x00000008 C、0x00000018 D、0x00000014 6、ARM指令集和Thumb指令集分别是（D）位的。 A、8位，16位 B、16位，32位 C、16位，16位 D、32位，16位 7、BL和BX的指令的区别是（ D ） A、BL是跳转并切换状态；BX带返回的跳转并切换状态。 B、BL是带返回的连接跳转；BX带返回的跳转并切换状态。 C、BL是跳转并切换状态；BX是带返回的连接跳转。 D、BL是带返回的连接跳转；BX是跳转并切换状态。 8、Boot Loader 的启动过程是( A ) A.单阶段 B. 多阶段 C.单阶段和多阶段都有 D.都不是 9、以下说法不正确的是（ B ） A 、任务可以有类型说明 B 、任务可以返回一个数值 C 、任务可以有形参变量 D 、任务是一个无限循环 10、若已定义的函数有返回值，则以下关于该函数调用叙述中错误的是（D） A、函数调用可以作为独立的语句存在
嵌入式操作系统实验一建 立交叉编译环境 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
嵌入式操作系统实验报告 队友：张圣苗亚 实验内容 1、准备工作工作：安装virtualbox虚拟机工具，并安装系统、增强型工具，实现共享文件夹的自动挂载。 2、利用crosstool提供的脚本安装和相关资源编译面向的ARM的GCC工具。 详细内容1：安装虚拟机软件和虚拟机时要完成的主要步骤有：安装virtualbox，建立一台虚拟机，分配内存和硬盘，指定共享文件夹（主机和虚拟机可共同操作），指定操作系统镜像文件路径（相当于光盘，第一次启动时安装），安装虚拟操作系统，安装增强工具包，实现共享文件夹的自动挂载。有几点需要注意： 1、虚拟硬盘尽量分配大一些，之后再扩就比较麻烦。 2、共享文件夹不要有中文路径，不然挂载后看不到中文名称文件。 3、安装操作系统时，不能断网，需要下载各种资源，不然会异常。 详细内容2需要安装与脚本相关的工具，需要修改crosstool中的配置文件以指定编译的目标位arm-linux。需要修改需要的资源 实验步骤 实验准备： 在实验准备中，在安装完增强工具包（）并重启之后，需要实现对共享文件夹的自动挂载，只需要修改etc目录中的配置文件，是很多linux系统管理员的偏爱，因为凡是需要随系统自动启动的服务、程序等，都可以放在里面。 $sudomkdir/mnt/share $sudomount-tvboxsfembedded/mnt/shared 上面三句话实现了将共享文件夹embeded挂载到了share上。 gedit/etc/ 将第2句命令添加在exit之前，实现了自动挂载功能。 实验一 一、搭建编译环境 1、安装于脚本运行相关及其他的工具bison、flex、build-essential、patch、libncurses5-dev。
习题1 1. 嵌入式系统的概念的是什么？答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技 术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。（嵌入式系统是嵌入式到对象体系中的，用于执行独立功能的专用计算机系统。） 2. 嵌入式系统的特点是什么？ 答：系统内核小；专用性强；运行环境差异大；可靠性要求高；系统精简和高实时性操作系统；具有固化在非易失性存储器中的代码嵌入式系统开发和工作环境 4. 嵌入式系统的功能是什么？答：提供强大的网络服务小型化，低成本，低 功能；人性化的人机界面；完善的开发平台 5. 嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成？答：嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心，由存储器I/O 单元电路，通信模块，外部设备必要的辅助接口组成的。 7. 嵌入式操作系统的主要特点是什么？答：体积小；实时性；特殊的开发调试环境。 8. 叙述嵌入式系统的分类。答：按嵌入式微处理器的位数分类可以分为4 位、 8 位、16 位、32 位和64 位等；按软件实时性需求分类可以分为非实时系统（如PDA）， 软实时系统（如消费类产品）和硬实时系统（如工业实时控制系统）按嵌入式系统的复杂程度分类可以分为小型嵌入式系统，中型嵌入式系统和复杂嵌入式系统。 习题2 处理器和工作状态有哪些？
答：ARM犬态：此时处理器执行32位的的字对齐的ARS旨令。 Thumb犬态：此时处理器执行16位的，半字对齐的Thumb旨令 2.叙述ARM9内部寄存器结构，并分别说明R13 R14 R15寄存器的 作用。 答：共有37个内部寄存器，被分为若干个组（BANK，这些寄存器包括31个通用寄存器，包括程序计数器（PC指针）6个状态寄存器。R13用作堆栈指针，R14称为子程序链接寄存器，R15用作程序计数器。处理器的工作模式有哪些？ 答：用户模式：ARM处理器正常的程序执行状态。 快速中断模式：用于高速数据传输或通道处理 外部中断模式：用于通用中断处理管理模式：操作系统使用的保护模式数据访问终止模式：当数据或指令预期终止时进入该模式，可用于虚拟存储器及存储保护 系统模式：运行具有特权的操作系统任务 未定义指令终止模式：当未定义的指令执行时进入该模式，可用 于支持硬件协处理器的软件仿真。 微处理器支持的数据类型有哪些？ 答：ARM微处理器中支持字节（8位）、半字（16位），字（32 位）
《嵌入式开发》期中试卷 试卷适用范围：2011级计算机科学与技术（本）1、2班 一、填空题（每空1分，共46分） 习题 1 1．填空题 （1）嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 （2）嵌入到对象体系中的专用计算机系统。嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。 （3）嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SOC）。 （4）嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，硬件一般由高性能微处理器和外围接口电路组成，软件一般由操作系统和应用程序构成，软件和硬件之间由所谓的中间层（BSP层，板级支持包）连接。 （5）嵌入式系统从组织层次上看，嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。 （6）在专用的嵌入式板子上面运行GNU/Linux系统已经变得越来越流行。一个嵌入式Linux系统从软件的角度看通常可以分为四个层次：引导加载程序、 Linux内核、文件系统、用户应用程序。 （7）嵌入式系统硬件的核心部件是各种类型的嵌入式处理器。 （8）嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器，一般把嵌入式处理器分成4类，即微处理器、微控制器、数字信号处理器、和嵌入式片上系统。 （9）ARM公司首创了 chipless 的生产模式，专门从事基于RISC技术芯片的设计开发，公司本身并不生产芯片，而是设计出高效的IP内核，授权给半导体公司使用。 （10）ARM7TDMI中，T表示支持Thump指令集。D表示支持片上调试（Debug）。M表示内嵌硬件乘法器（Multiplier）。I表示支持片上断点和调试点。 （11）ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型，以适用于不同的应用场合。 （12）ARM微处理器有两种工作状态：Thump状态、ARM状态。 （13）通用寄存器分为三类：未分组寄存器、分组寄存器、程序计数器（PC）。 （14）异常是由内/外部源引起的需要处理器干预的一个事件。 （15）精简指令集计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer）和复杂指令集计算机CISC 是当前CPU的两种架构。 （16）ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集： ARM指令集、Thump指令集。 （17）MMU的作用有两个：将虚拟地址转化为物理地址、对存储器访问的
嵌入式系统实验报告文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
大连理工大学 本科实验报告 课程名称：嵌入式系统实验 学院（系）：电子信息与电气工程学部 专业：自动化 班级： 0804 学号： 学生姓名：何韬 2011年 11月 18日 大连理工大学实验报告 学院（系）：电信专业：自动化班级： 0804 姓名：何韬学号：组： ___ 实验时间： 2011-11-12 实验室： d108 实验台： 指导教师签字：成绩： 实验二ARM的串行口实验 一、实验目的和要求 见预习报告 二、实验原理和内容 见预习报告 三、主要仪器设备
硬件：ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC机Pentium100 以上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP 、ARM SDT 或集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 四、实验步骤 见预习报告 五、核心代码 在主函数中实现将从串口0接收到的数据发送到串口0（） int main(void) { char c1[1]; char err; ARMTargetInit(); 通过调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建至少一个任务; . OSStart(); /ucos-ii/" /* uC/OS interface */ #include "../ucos-ii/add/" #include "../inc/" #include "../inc/sys/" #include "../src/gui/" #include <> #include <>
参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等，其中arm处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32位双指令集，全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。（A） A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。（D） A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。（B） A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]
ARM嵌入式系统基础教程 ----期中开卷 专业：软件1002班姓名：王世伟学号：04103060（24） 一、嵌入式系统基本概念 1、什么是嵌入式系统？有何特点？ 答：所谓嵌入式,实际上是“嵌入式计算机系统”，的简称，它是相对于通用计算机系统而言，注重于发展独立的单芯片技术。嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。 特点:(1)嵌入式系统是将先进的计算机技术，半导体技术以及电子技术与各行业的具体应用相结合的产物，这一点就决定了他必然是一个技术密集，资金密集，高度分散，不断创新的知识集成系统。（2）系统内核小(3)专用性强（4）系统精简（5）系统软件要求（6）嵌入式软件开发要走向标准化，需要使用多任务的操作系统。（7）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。 2、举例在你的身边常见到的嵌入式系统产品，谈一谈你对“嵌入式系统”的初步理 解。 答：产品有：洗衣机，空调，手机。 嵌入式系统就是内置小计算机系，可以对机器进行智能控制的系统。 3、嵌入式系统的3个基本特点？ 答：（1）专用性（2）嵌入型（3）计算机系统 4、什么是嵌入式处理器，嵌入式处理器可以分为几大类？ 答：嵌入式处理机是嵌入式的核心，是控制，辅助系统运行的硬件单元。 分类：四大类（1）嵌入式微处理器（2）嵌入式微控制器（3）嵌入式DSP处理器（4）SoC片上系统 5、广泛使用的三种类型的操作系统？ 答：多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。 6、列举常见的4种嵌入式操作系统？说明你对嵌入式操作系统的基本认识，嵌入式 操作系统在嵌入式系统开发中的必要性。 答：嵌入式Linux、WinCE、VxWorks、μC/OS-II 没有操作系统的计算机效率十分底下，把操作系统嵌入到计算机中，可以提高系统
下面哪种操作系统不属于商用操作系统（ B ）。 A. windows xp B. Linux C. VxWorks D. WinCE 下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。( C ) A. 内核精简 B. 专用性强 C. 功能强大 D. 高实时性 下面哪种不属于嵌入式系统的调试方法。 ( D ) A. 模拟调试 B. 软件调试 C. BDM/JTAG调试 D. 单独调试 在嵌入式ARM处理器中，下面哪种中断方式优先级最高。 ( A ) A. Reset B. 数据中止 C. FIQ D. IRQ NAND FLASH和NOR FLASH的区别正确的是。 ( D ) A. NOR的读速度比NAND稍慢一些 B. NAND的写入速度比NOR慢很多 C. NAND的擦除速度远比NOR的慢 D.大多数写入操作需要先进行擦除操作 下面哪种嵌入式操作系统很少用在手机上。 ( D ) A. Symbian B. linux C. Win CE D. VxWorks 0X17&0X11的运算结果是。 ( A ) A．0X01 B.0X11 C.0X17 D.0X07 以下哪种方式不属于文件系统的格式。 ( B ) A.FAT B.DOS C.NTFS D.E XT 系统响应时间和作业吞吐量是衡量计算机系统性能的重要指标。对于一个持续处理业务的系统而言，( B )表明其性能越好。 A.响应时间越短，作业吞吐量越小 B.响应时间越短，作业吞吐量越大 C.响应时间越长，作业吞吐量越大 D.响应时间不会影响作业吞吐量 下面关于计算机存储原理说法错误的是（ B ）。 A. 存储器由大量可以存储二进制数据的存储单元组成 B. 数据总线从存储器中获取数据的过程称为写操作 C. 程序执行时，读取指令是指计算机自动从存储器中取出一条指令 D. 虚拟存储技术缓解主存容量小的矛盾 下面关于操作系统的叙述不正确的是（）。