2015嵌入式复习
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嵌入式系统考前复习题终结版(节操落地版,不看考完定后悔)、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。
2.请列举2个嵌入式实时操作系统:WinCE操作系统和Linux操作系统。
3.ARMv7M采用的异常模型理论上预定义了256个异常类型,其中包括11个系统异常类型和4+L个档位,然而实际上CortexM3只存在7个系统异常类型4.Bootloader主要功能是:系统初始化、加载和运行内核程序。
5.RAM存储器有两种,分别是:SRAM和DRAM;现在市场上两种主要的非易失闪存技术也有两类,分别是:NorFlash和MandFlash。
6.CortexM3有两种工作模式:handler模式和线程模式。
7.CortexM3支持的指令集为Thumb-2指令集的子集。
8.在CM3控制内核中R13对应的有两个堆栈指针,分别是主堆栈指针(MSP)和进程堆栈指针(PSP)指针。
9.C编译器没有(选填“有”或“没有”)直接支持CortexM3的位带区操作。
10.较为普遍的一种Cortex的编程开发调试环境为ARM公司的RealViewMDK。
11.嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统构成。
12.I/O接口电路数据传送方式有:查询、中断、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。
13.ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB。
14.CortexM3采用的两种提升中断响应速度的措施为尾链(Tailchaining)和迟到处理(LateArriving)。
15.CortexM3的PSR由3个子状态寄存器APSR、IPSR和EPSR组成。
16.指令LDR.WR0,[R1,#20!]为带顶索引的指令,而STR.WR0,[R1],#-20则为带后索引的指令。
17.访问特殊功能寄存器指令MSR和MRS必须在特权级下使用。
题型:1、选择题:20分2、填空题:20分3、判断题:8分4、简答题:16分5、程序分析题:20分6、编程题16分第一章1、嵌入式系统的定义:根据IEEE的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。
国内定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁,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。
2、嵌入式系统的组成:嵌入式系统装置由嵌入式计算机系统和执行装置组成。
嵌入式计算机系统由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
(分层结构)3、立即数(第二操作数)合法性,选择题:将一个32位数右移偶数位可以得到小于255的数为合法,否则为不合法。
例如:0x6a0=0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 0000右移4位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1010 = 0x6a 小于255,所以合法0x1a600=0000 0000 0000 0001 1010 0110 0000 0000无论右移多少偶数位,所得的数仍然大于255,所以不合法0x16c00=0000 0000 0000 0001 0110 1100 0000 0000右移10位==> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 =0x5b小于255,所以合法4、全称:AMBA: Advanced Microcontroller Bus Architecture 高级微控制器总线ARM:Advanced RISC MachineCISC:Complex Instruction Set Computer复杂指令集系统RISC: Reduced Instruction Set Computer精简指令集系统RTOS: Real-time Operation System 实时多任务操作系统FAT: File Allocation Table 文件分配表系统UCOS: Micro Controller Operation System 微控制器操作系统片上系统:System On Chip,SOC知识产权核:Intellectual Property Core,IP CoreIP软核:Soft IP CoreIP硬核:Hard IP CoreIP固核:Firm IP Core5、嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯*诺依曼体系结构或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令集系统RISC(Reduced Instruction Set Computer)和复杂指令集系统CISC(Complex Instruction Set Computer)。
1、什么是嵌入式系统?它由及部分组成?嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。
具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。
特别适合于要求实时的和多任务的体系。
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分:硬件、实时操作系统以及应用软件。
2、嵌入式系统的三要素是什么?嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机;其中嵌入性指的是嵌入到对象体系中,有对象环境要求;专用性是指软、硬件按对象要求裁减;计算机指实现对象的智能化功能。
3、嵌入式系统一般由几层组成?嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。
4、Linux作为嵌入式系统的优势?(1)可应用于多种硬件平台。
(2)添加部件非常容易(3)支持大量硬件(4)程序源码全部公开(5)完善的开发工具5、何为虚拟内存?虚拟内存的管理有何作用?使用虚拟地址寻址整个系统的主存和辅存为虚拟内存。
可以运行体积比物理内存还要大的应用程序,也可以实现“按需调页”,既满足了程序的运行速度,又节约了物理内存。
6、进程内存区域涉及哪几种数据段?代码段:可执行的操作命令数据段:已初始化的全局变量BSS段:未初始化的全局变量堆:进程运行中被分配的内存段栈:程序临时创建的局部变量7、简述内核空间和用户空间的区别?内核空间:任何操作都可以执行用户空间:禁止处理器对硬件的直接访问和对内容的未授权访问。
两者分别引用不同的内存映射,即程序代码段使用不同的“地址空间”8、简述共享内存的作用①、共享内存区域是被多个进程共享的一部分物理内存②、进程可以直接访问该共享内存区域,并通过该区域进行通信。
③、进程间快速共享数据④、共享虚拟内存的页面出现在每一个共享该页面的进程的页表中,但它不需要所有进程的虚拟内存都有相同的虚拟地址9、简述内存管理与虚拟文件系统之间的关系内存管理利用虚拟文件系统支持交换,交换进程定期由调度程序调度,这也是内存管理依赖于进程调度的唯一原因。
欢迎共阅考试题型:•1、判断题 10分•2、填空题 20分•3、选择题 20分•4、简答题 30分(5个)•5、应用题 20分(3个)•6、名字解释复习资料:•书本•PPT课件,平时课堂例题。
•平时作业和练习•考试范围:1-5章•其他说明:•课后习题是重点。
•简答题来源于前5章,每章一个。
每章重点:第一章:1.什么是嵌入式系统?试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
?嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点?3.嵌入式系统由哪些部分组成?简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的?5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心,一计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译,试说明交叉编译的实现过程。
7.嵌入式系统有哪些应用领域。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:???1.工业控制:???基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32?位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。
但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
???2.交通管理:???在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
嵌入式系统复习要点1.嵌入式微处理器一般可分为嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式微处理器和嵌入式片上系统四种类型。
2.嵌入式系统体系结构一般具有冯诺依曼和哈佛两种基本形式。
3.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。
4.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。
5从编程的角度看,ARM微处理器的一般有ARM和HUMB两种工作状态。
6.嵌入式软件的开发一般分为生成调试和固化运行三个步骤。
7.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分,它们是进程调度、内存管理虚拟文件系统网络接口和进程通信二简答 (每题5分,共 30 分) 1.简要叙述嵌入式系统的定义。
1、嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且在软、硬件方面可进行裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。
2、什么是嵌入式实时操作系统?简单叙述其特点。
实时操作系统就是“在给定的时间内提供某种程度的服务,如果在规定的时间内没有得到结果,那整个的系统就是失败”。
----------3分对于实时操作系统其首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼提高计算机系统的使用效率。
-----------2分3、什么是操作系统的移植?操作系统的移植是指一个操作系统经过适当修改以后,可以安装在不同类型的微处理器系统上进行运行。
4. 简要叙述ARM体系微处理器中控制程序的执行流程方式?在ARM体系微处理器中通常有3种方式控制程序的执行流程方式。
它们是:正常顺序执行指令;---2分通过跳转命令跳转到特定的标号处;--------1分异常处理。
---------2分5、简要叙述嵌入式系统的设计步骤?嵌入式系统设计的重要特点是技术多样化,即实现同一个嵌入式系统可以有许多不同的设计方案选择,而不同的设计方案就意味使用不同的设计和生产技术。
第1章:ARM和嵌入式系统介绍嵌入式系统的概念ARM嵌入式处理器的版本Cortex系列处理器的组成和特点嵌入式操作系统第2章:ARM体系结构ARM、CM3处理器状态:Thumb状态和调试状态CM3处理器工作模式:Handler模式和Thread模式代码特权分级:特权级和非特权(用户)级CM3内部寄存器:r0-r12,r13,r14,r15,状态寄存器xPSR存储器映射机制:大端格式和小端格式数据对齐方式:字对齐、半字对齐、非字对齐、非半字对齐异常概念、CM3异常机制特点第3章:Cortex-M3控制器及外围硬件简介嵌入式最小系统组成第4章:指令系统和时钟ARM、Thumb、Thumb-2和CM3指令集的特点和关系STM32时钟系统结构原理和初始化编程启动代码第5章:GPIO实验、第6章:UART实验、第9章:中断实验第10章:RTC实验原理和编程第7章:模/数转换、第8章:定时器实验原理即可,不考程序1. 什么是嵌入式系统?嵌入式系统有哪些应用?2. 什么是嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?3. 说明使用实时操作系统的必要性。
4. 简要说明ARM Cortex内核处理器分为哪几个系列?各有什么特点?5. ARM Cortex-M3处理器有哪些优势符合嵌入式操作系统的要求?6. 简述NVIC的初始化步骤。
7. 什么是嵌入式处理器?嵌入式处理器分为哪几类?二、填空1. STM32F103ZET6有个引脚, KB片内FLAM ROM, KB 片内SRAM。
2. Cortex-M3处理器支持两种特权分级:特权级和。
Cortex-M3处理器支持两种工作模式,:模式和模式。
3. PSR中,标志位C是,Z是 N是,V是。
4. CM3内部寄存器中,R13的作用是,R14的作用是,R15的作用是。
5. 经典ARM7处理器有和两种状态,CM3处理器只有状态。
6. Cortex-M3的流水线分3级,分别为、、。
7. STM32F10x的管理着包括Cortex-M3核异常等中断,其和ARM 处理器核的接口紧密相连,可以实现的中断处理,并有效地处理迟来中断。
嵌入式系统复习资料1、嵌入式系统的概念:从技术的角度定义: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。
从系统的角度定义:嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分,称为嵌入的系统。
嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。
2、嵌入式处理器分类:嵌入式微处理器;嵌入式微控制器;嵌入式DSP处理器;嵌入式片上系统(SOC)3、常见的嵌入式操作系统:—嵌入式Linux —Win CE —VxWorks —OSE —Nucleus —Android4、四大处理器内核厂家:MIPS处理器内核,ARM处理器内核,PowerPC,68K/COLDFIRE。
5、ARM体系结构的技术特征:(1)单周期操作。
(2)采用加载/存储指令结构。
(3)固定的32位长度指令。
(4)3地址指令格式。
(5)指令流水线技术。
6、异常返回执行的操作:(1)恢复原来被保护的用户寄存器。
(2)将SPSR_mode寄存器值复制到CPSR中,使得CPSR从相应的SPSR中恢复,以恢复被中断的程序工作状态。
(3)根据异常类型将PC值恢复成断点地址,以执行用户原来运行着的程序。
(4)清除CPSR中的中断禁止标志I和F,开放外部中断和快速中断。
7、ARM数据类型:ARM微处理器中支持字节(8位)、半字(16位)、字(32位)3种数据类型,其中字需要4字节对齐(地址的低两位为0)、半字需要2字节对齐(地址的最低位为0)。
每一种又支持有符号数和无符号数,因此认为共有6种数据类型。
8、ARM流水线的好处:可以减小有效关键路径,从而提高系统的时钟速度或采样速度,或者可以在同样的速度下降低功耗。
9、寄存器寻址和指令系统:1、立即寻址。
ADC R0 ,R0 ,# 1000 ;R0←R0 + 1000 + C2、寄存器寻址。
嵌入式复习题选择题2.下列不属于嵌入设计处理器本身带有的基本接口是(C)A.串口;B.并口;C. PCIE;D.AD/DA;3.以下几个步骤是DMA控制过程的主要节点,请选出正确的DMA控制流程(请求信号HRQ)为(A)(1). CPU让出总线控制权(响应信号HLDA)(2). DMA控制器向CPU请求总线使用权(3). DMA控制器控制总线,发总线命令、传送数据(4). DMA总线控制器归还总线控制权(5). CPU重新获取总线控制权A. (2),(1),(3),(4);B. (1),(2),(3),(4);C. (3),(1),(4),(2);D. (3),(4),(1),(2);6.将系统启动代码读入内存是(C)的主要职责A. 内存管理;B. VFS;C. Boot Loader;D. 虚拟内存11. BSP作为一种嵌入式软件,他的主要特点是(B)A. 与硬件无关,与操作系统有关B. 与硬件和操作系统都相关C. 与硬件有关,与操作系统无关D. 与操作系统和硬件都无关14.下列中断处理过程的步骤,最先执行的是(D)A. 安装堆栈B. 调用中断服务C. 恢复堆栈D. 保存寄存器15.嵌入式系统的发展可大概分为四个阶段,其中第三个阶段是(B )A. 单片机的嵌入式系统,结构和功能单一,用于工业控制领域。
B.实时操作系统的嵌入式系统的嵌入式系统阶段。
C. 简单的嵌入式阶段,有较高的可靠性,低功耗的嵌入式处理器和简单的操作系统。
D. 面向Internet的阶段。
16.下面不是CISC与RISC的架构的差异是(D)A. 指令数量不同,前者多,或者较少,通常少于100.B. 前者有些指令执行时间较长,后者则没有。
C. 前者有丰富的寻址模式,而后者有较少的寻址模式。
D. 前者有复杂的编译器设计,可优化编译技术,生成高效的目标代码程序,而后者则是简单的编译器设计,难以优化生成高效的目标代码程序。
17.下面不是嵌入式ARM架构的嵌入式处理器的特点是(C)A. 具有大量的寄存器,指令执行速度快。
嵌入式复习资料嵌入式复习资料嵌入式系统作为计算机科学与技术领域的一个重要分支,已经在各个领域得到广泛应用。
它是一种特定功能的计算机系统,通常被嵌入到其他设备中,以实现特定的功能或任务。
嵌入式系统的特点是体积小、功耗低、性能高、可靠性强,因此在汽车、医疗设备、家电等领域有着广泛的应用。
为了更好地掌握嵌入式系统的相关知识,我们需要进行系统的复习和学习。
下面将从嵌入式系统的基础知识、硬件设计、软件开发等方面进行介绍和总结。
一、嵌入式系统的基础知识在学习嵌入式系统之前,我们首先需要了解一些基础知识。
嵌入式系统的核心是处理器,常见的处理器有ARM、MIPS、X86等。
此外,还需要了解嵌入式系统的存储器、输入输出设备、总线等基本组成部分。
同时,对于嵌入式系统的操作系统、编程语言、开发工具等也需要有一定的了解。
二、嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统的硬件设计是嵌入式系统开发的重要环节。
在硬件设计中,我们需要考虑电路的功耗、稳定性、可靠性等因素。
此外,还需要根据具体的应用场景选择合适的芯片、传感器等硬件组件。
在硬件设计过程中,我们还需要进行电路原理图设计、PCB设计、电路仿真等工作。
三、嵌入式系统的软件开发嵌入式系统的软件开发是嵌入式系统开发的另一个重要环节。
在软件开发中,我们需要选择合适的编程语言和开发工具。
常用的编程语言有C、C++、Python等,常用的开发工具有Keil、IAR、Eclipse等。
在软件开发过程中,我们需要进行程序设计、调试、测试等工作,以确保软件的功能和性能达到要求。
四、嵌入式系统的应用案例嵌入式系统在各个领域都有着广泛的应用。
以汽车领域为例,现代汽车中嵌入了大量的嵌入式系统,用于控制引擎、底盘、安全系统等。
在医疗设备领域,嵌入式系统被用于监测患者的生命体征、控制医疗设备等。
在家电领域,嵌入式系统被用于控制空调、洗衣机、电视等家电产品。
这些应用案例充分展示了嵌入式系统的重要性和广泛性。
总结起来,嵌入式系统作为计算机科学与技术领域的一个重要分支,已经在各个领域得到广泛应用。
嵌入式系统复习重点一、题型填空题 2`×10单选题 2`×5名词解释 2`×5简答题 5`×6设计题 15`×2二、考点第一章嵌入式系统概述1、嵌入式系统从技术角度的定义及其特点(见PPT第一章)定义: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。
特点:嵌入性、内含计算机、专用性。
2、嵌入式系统的未来P3产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6~9个月;全球重新定义市场的机会和膨胀的应用空间;互联现在是一个需求而不是辅助性的,包括用有线和刚刚显露头角的无线技术;基于电子的产品更复杂化;互联嵌入式系统产生新的依赖网络基础设施的应用;微处理器的处理能力按莫尔定律(Moore’s L aw)预计的速度在增加。
该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。
3、什么是嵌入式处理器及嵌入式系统的分类P5嵌入式处理器:为完成特殊应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式系统可以分为以下几大类:嵌入式微处理器EMPU;嵌入式微控制器MCU;嵌入式DSP处理器;嵌入式片上系统SOC。
4、嵌入式操作系统相关的基本概念P7-10(可能考名词解释)前后台系统:对基于芯片的开发来说,应用程序一般是一个无限的循环,可称为前后台系统或超循环系统。
循环中调用相应的函数完成相应的操作,这部分可以看成后台行为,后台也可以叫做任务级,这种系统在处理的及时性上比实际可以做到的要差。
中断服务程序处理异步事件,这部分可以看成前台行为,前台也叫中断级,时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务程序来保证的。
操作系统:操作系统是计算机中最基本的程序。
操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动;操作系统提供用户接口,使用户获得良好的工作环境;操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。
实时操作系统:实时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,用户的应用程序是运行于RTOS之上的各个任务,RTOS根据各个任务的要求,进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。
1什么是嵌入式系统?以应用为中心,计算机技术为基础,软硬件可裁减,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统2.嵌入式微处理器一般就具备那些特点?(1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
(2)具有功能很强的存储区保护功能。
这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。
(3)可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应的最高性能的嵌入式微处理器。
(4)嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
3.什么是中间层?介于硬件层与系统软件层之间,将硬件的细节进行屏蔽,便于操作系统调用,因此称为为中间层,也称硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)或板级支持包(Board Support Package)。
具有硬件相关性和操作系统相关性特点。
4.简述冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构的定义与不同。
冯诺依曼体系结构也称普林斯顿体系结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
处理器使用同一个存储器,经由同一组总线传输。
哈佛体系结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构,目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。
5.嵌入式处理器按体系结构分为那几类,分别简答介绍?处理器的结构体系按照存储器结构可分为冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构6.嵌入式处理器按指令类型可以分为哪几类?分别简要介绍。
按指令型可分为复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer,CISC)和精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer,RISC)7.嵌入式软件体系结构有哪几种类型,优缺点如何?4种,分别是轮转结构、带中断的轮转结构、函数队列调度结构和实时操作系统结构。
轮转结构:优点:结构简单,没有中断,没有共享数据,无需考虑延迟时间。
缺点:(1)如果一个设备需要比微处理器在最坏情况下完成一个循环的时间更短的响应时间,那么这个系统将无法工作。
(2)即使所要求的响应时间不是绝对的截止时间,当有冗长的处理时系统也会工作得不好。
(3)这种结构很脆弱。
中断的轮转结构:优点:可对优先级进行更多的控制,中断程序可以获得很快的响应。
缺点:所有任务代码以同样的优先级来执行。
函数队列调度结构:优点:没有规定main必须按照中断程序的发生顺序来调用函数,main可以根据任何可以达到目标的优先级方案来调用函数,这样任何需要更快响应的任务代码都有可以被更早执行。
缺点:代码复杂,具有较低优先级任务代码的函数可能会有更差的响应。
实时操作系统结构:优点:(1)中断程序和任务代码之间的信息交互是通过消息事件来发送给实时操作系统处理器的,而并不需要使用共享变量来达到这个目标。
(2)在代码中并没有用循环来决定下一步要做什么。
(3)实时操作系统可以根据任务执行的紧迫程度将任务进行优先级分配,实时操作系统可以将一个正在执行的低级任务程序挂起,以便运行另一个高优先级任务程序。
缺点:操作系统本身需要一定的处理时间,如果以牺牲少许吞吐量为代价的话,系统是可以获得好一点的响应性能的。
8.通用处理器与嵌入式处理器有哪些相同和不同的地方?通用处理器属于复杂指令集计算机(CISC)体系结构,如Intel的Pentium和AMD 的Athlon处理器。
嵌入式处理器都是精简指令集计算机(RISC)体系。
其中ARM处理器占了很大一部分市场份额,主要包括如下几个系列:ARM7、ARM9、ARM10、ARM11、XScale。
CISC和RISC是CPU指令集的两种架构。
其中,RISC充分发掘并运用了80/20法则(CISC 指令集中只有大约20%的指令被反复使用),要求指令规整、对称和简单,在并行处理性嵌入式处理器与通用处理器的最大区别在于嵌入式处理器集成了大量的不同功能的I/O模块。
用户在开发嵌入式系统时,可以根据系统需求选择合适的嵌入式处理器,而无需再另外配备I/O电路。
9.嵌入式操作系统有哪些特点,怎样选择嵌入式操作系统?嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点,同时在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
(1)实时性(2)小内核(3)可剪裁、可配置(4)易移植(5)高可靠性(6)低功耗选择操作系统时,可以遵循以下原则:(1)市场进入时间(2)可移植性(3)可利用资源(4)系统定制能力(5)成本(6)中文支持(7)开发工具的支持10.简述ARM处理器的7种运行模式。
.用户模式(user模式),运行应用的普通模式。
.快速中断模式(fiq模式),用于支持高速数据传输或通道处理。
.中断模式(irq模式),用于普通中断处理。
.超级用户模式(svc模式),操作系统的保护模式.异常中断模式(abt模式),输入数据后登入或预取异常中断指令.系统模式(sys模式),是操作系统使用的一个有特权的用户模式.未定义模式(und模式),执行了未定义指令时进入该模式11.简述看门狗电路的工作过程。
12.简述行列键盘的扫描工作过程。
(1)使行线为编程的输入线,列线是输出线,拉低所有的列线,判断行线的变化,如果有按键按下,按键按下的对应行线被拉低,否则所有的行线都为高电平。
(2)在第一步判断有键按下后,延时 10ms 消除机械抖动,再次读取行值,如果此行线还处于低电平状态则进入下一步,否则返回第一步重新判断。
(3)开始扫描按键位置,采用逐行扫描,每间隔 1ms 的时间,分别拉低第一列,第二列,第三列,第四列,无论拉低哪一列其他三列都为高电平,读取行值找到按键的位置,分别把行值和列值储存在寄存器里。
(4)从寄存器中找到行值和列值并把其合并,得到按键值,对此按键值进行编码,按照从第一行第一个一直到第四行第四个逐行进行编码,编码值从“0000” 至“1111” ,再进行译码,最后显示按键号码。
13.内存管理的主要任务是什么?主要任务是为多任务的运行提供高效稳定的运行环境,一般包括:●地址重定位:在多任务环境下,每个任务动态创建,任务的逻辑地址必须转换为主存的逻辑地址。
●内存分配:为每个任务分配内存空间,使用完毕后收回分配的内存●内存保护:保证每个任务都在自己的内存空间内运行,各程序互不侵犯,尤其是保护操作系统占用的内存空间。
●存储器扩展:通过建立虚拟存储系统对主存容量进行逻辑扩展。
虚拟存储器允许程序以逻辑方式寻址,而不考虑物理内存的大小。
当一个程序运行时只有部分程序和数据保存在内存中,其余部分存储在介质上。
14.实时系统的定义实时系统是一种能在限定的时间内对输入进行快速处理并作出响应的计算机处理系统。
15.试画出任务状态的转换图。
16.简述文件管理的主要任务。
(1)目录管理:所有的目录项构成一个目录文件。
目录管理为每个任务创建其目录项,并对其进行管理。
(2)文件读写管理:文件系统根据用户的需要,按照文件名查找文件目录,确定文件的存储位置,然后利用文件指针进行读写操作。
(3)文件存取控制:为了防止文件被非法窃取或者破坏,文件系统中需要建立文件访问控制机制,保证数据的安全。
(4)存储空间管理:文件存储管理提高存储空间的利用率,优化文件操作的速度。
17.简述Boot Loader的作业。
简单地说,Boot Loader 就是在主程序或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、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为程序正常运行准备好正确的环境。
18.说明UART的工作原理。
当发送数据时,CPU先将数据写入发送FIFO中,然后UART会自动将FIFO中的数据复制到“发送移位器”中,发送移位器将数据一位一位(先发最低位)地发送到TXDn 数据线上(根据设定的格式、插入开始位。
校验位和停止位)。
接收数据时,“接收移位器”将RXDn数据线上的数据一位一位(同样是先发最低位)接收进来,然后复制到接收FIFO中,CPU即可从中读取数据。
19.嵌入式操作系统中的任务控制方式有哪几种,分别简单介绍。
(1)不可剥夺型内核与非占先式调度(2)可剥夺型内核与占先式调度20.uC/OS-II的内核包括哪几部分?调度策略是什么?内核:uC/OS-II提供任务管理、任务间的通信与同步、任务调度、中断管理和时间管理等基本功能。
调度策略:基于优先级的调度。
21.简述软件测试的目的和作用。
目的:测试的最基本目标应是以最少的时间和人力找出软件中潜在的各种错误和缺陷,可以通过严格的测试过程和精心的测试用例选取来达到这一目的。
基于此,有一些典型的认识,包括:●测试是为了寻找错误而运行程序的过程。
●一个好的测试用例是指可能找到的迄今为止尚未发现错误的用例。
●一个成功的测试是指揭示了迄今为止尚未发现错误的测试。
软件测试的更高层次的目标应体现质量改进、验证与确认、可靠性评估。
作用: 1. 质量改进 2. 验证和确认 3. 可靠性评估22.简述黑盒测试优点。
1)比较简单,不需要了解程序内部哦代码及实现。
2)与软件的内部实现无关。
3)基于需求,从用户角度出发,能很容易地知道用户用到哪些功能,会遇到哪些问题。
4)基于软件开文档,所以也能够知道软件实现了文档中的哪些功能。
5)在做软件自动化测试时较为方便。
23.简述系统软件层的组成及各部分的作用。
系统软件由操作系统(OS)、文件系统(FS)、图形用户接口(GUI)、网络系统(NM)及通用组件模块(如TCP/IP协议包)等组成。
1.RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台2.FS是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构;即在磁盘上组织文件的方法。
3.GUI 是 Graphical User Interface 的简称,即图形用户接口,准确来说 GUI 就屏幕产品的视觉体验和互动操作部分。
4.TCP/IP协议包简称Ip Pack,IP Pack是TCP/IP网络协议软件,通常作为操作系统的一个重要组成部分。
24.软件缺陷的定义软件在它的生命周期内各个阶段都可能发生问题,发生问题的情况和形式是各不相同的,大家都习惯使用“bug(软件缺陷)”这个词来描述这些问题,它包含一些偏差、谬误或错误,更多地表现在功能上的失败(failure)和实际需求的不一致,及矛盾(inconsistency)。
在IEEE Standard729中对软件缺陷的定义是:此产品内部看,软件缺陷是软件产品开发或维护过程中所粗在的错误、毛病等各种问题。