大连理工大学嵌入式操作系统吴国伟老师课件及期末复习

嵌入式软件设计_大连理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.在采用嵌入式操作系统的实际应用场合中，以下软件层次中，哪一项是非必
须的
答案:
图形系统
2.Linux系统的文件类型中，不包括如下哪一项
答案:
快捷方式文件
3.关于进程和线程的描述，正确的是
答案:
线程切换的代价比进程切换小
4.进程接收到信号之后，如果事先没有安排捕获它，进程将会执行默认动作，
不包括如下哪一项
答案:
放弃进程资源
5.打开一个管道文件，采用的函数是
答案:
open()
6.嵌入式操作系统启动后，bootloader即不再起作用。

答案:
正确
7.采用库函数形式打开一个文件，返回的数据类型为“FILE *”
答案:
正确
8.Linux系统中，只允许有父子继承关系的进程之间发送信号
答案:
错误
9.进程可以通过kill函数向包括它本身在内的其他进程发送一个信号
答案:
正确
10.可以通过在键盘键入Ctrl c组合键来终止任意一个进程的执行，包括后台进
程
答案:
错误
11.不相关进程可以用无名管道进行通信
答案:
错误
12.信号量可用于进程间通信，防止多个进程同时进入临界区
答案:
正确
13.在使用共享内存之前，进程需要将其链接如自己的进程空间中。

答案:
正确
14.使用套接字机制，可在网络上的不同计算机间通信，但不可在同一台计算机
内部通信。

答案:
错误
15.采用网络套接字时，不需要考虑字节序问题
答案:
错误。

嵌入式期末复习题_（含答案）期末考试复习题一、填空题1. ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类_特权模式_、_非特权模式_其中用户模式属于_非特权模式__。

2. ARM微处理器共有__37_个__32__位寄存器，其中__31_个为通用寄存器，_6___个为状态寄存器。

3. 嵌入式系统一般哪4个部分组成( 嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统(可选)、嵌入式应用软件)4. 协处理器主要控制：___片内的MMU __、___指令和数据缓存___、___写缓冲___。

5. ARM嵌入式系统主要由___相关支撑硬件___、___ARM处理器___和__嵌入式软件系统____构成。

6. S3C2410芯片外部寻址空间是1G，被分成___8__个存储块，每块_ 128 _MB。

SDRAM 存储器应连接到第____7或8__个存储块。

7. 操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、内存管理、文件系统管理、I/O资源管理。

8. 常用的嵌入式外围设备有存储设备_、通信设备____和___显示设备___三类。

10. 嵌入式系统是用来控制或者监视哪些设备( )11. 嵌入式系统的三个基本要素。

引导程序内核文件系统12. 链接分为：(硬链接)和( 软链接)。

13. 数据寄存器，其中控制寄存器的主要功能是设置_引脚的功能_，数据寄存器的功能是从寄存器读取数据或者向寄存器写入数据。

15. 目前流行的嵌入式操作系统主要有：_ WinCE_、_ Vxworks__、_ Linux/μCLinux_和_μC/OS-II、PalmOS____。

16. 嵌入式操作系统的调试一般包括：___操作系统__调试和___应用程序__调试。

17. ARM字数据存储格式有：大端格式和小端格式。

18. 某文件的权限为：drw-r--r--，用数值形式表示该权限，则该八进制数为：( 644 )，该文件属性是( 目录)。

第一章嵌入式系统概述1．嵌入式系统是什么？目前，对嵌入式系统的定义多种多样:IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义为：用于对机器和设备进行控制，监视或者辅助操作的装置。

从技术的角度定义：以应用为中心，以计算机为基础，并且软硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。

从系统的角度定义：嵌入式系统是完成复杂功能的硬件和软件，并使之紧密耦合在一起的计算机系统。

嵌入式系统是指嵌入式操作系统和功能软件集成在以微控制器或微处理器为核心的微型计算机硬件体系中所形成的简单便捷，稳定可靠，机电一体化产品整体。

简单地说，嵌入式系统是软件体系和硬件体系紧密结合的一体化系统。

2．嵌入式系统由哪几个部分组成？嵌入式系统由硬件平台和系统软件组成。

硬件平台指嵌入式处理器和与之通过接口连接的外围硬件平台。

系统软件指实时操作系统和用户应用软件。

3．嵌入式微(?)处理器有几种类型？各有什么特点?嵌入式微处理器（EMPU）：比较适合于大容量的数据计算和处理，具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。

与嵌入式控制器相比，速度快，运算功能强大，可对各类数据进行快速处理。

嵌入式微控制器（EMCU）：比较适合于基于逻辑运算和简单数据计算结果的控制，最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降，可靠性提高。

嵌入式DSP（EDSP）：对系统结构和指令的某些部分进行了特殊设计，使之适合于执行DSP 算法，编译效率较高，指令执行速度也较快。

总而言之，就是运算速度快。

嵌入式片上系统（ESOC）：根据应用系统设计者定义，可以在一个硅片上集成一个更为复杂的系统。

整个嵌入式系统的大部分尽可集成到一块或几块芯片上，应用系统电路板将变得很整洁，对于减少体积和功耗，提高可靠性十分有益。

4．你能列举几种熟悉的操作系统吗？µCOS-Ⅱ，µCLinux，WinCE，VxWorks，TRON，µITRON，eCos，Nucleus，OSE等。

嵌入式期末复习提纲•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。

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。

第二章：1.嵌入式处理器有哪几类？简述各类嵌入式处理器的主要特点和应用领域。

(P6)嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP、嵌入式片上系统。

(1)嵌入式微处理器集成处理器内核，存储管理器高速缓存芯片，存在体积小、重量轻、成本低和可靠性高等特点，其又称为单板机。

（2）嵌入式微控制器是集成了微处理器、存储器和片内外设芯片称为微控制器，片上外设资源丰富适合于控制单片化、体积小、功耗低、成本低等特点。

（3）嵌入式DSP专门用于信号处理的嵌入式芯片，适合执行DSP算法，能够对离散信号进行集化处理，提高速度。

（4）嵌入式片上系统SOC软硬件的无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块，在单个芯片上实整个系统的功能2.简单说明ARM7TDMI的含义。

(P7)ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处理器核。

TDMI的基本含义为：T：支持16为压缩指令集Thumb；D：支持片上Debug；M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试点；3.选择ARM处理器时需要考虑哪些问题？(P34-P35)4.ARM处理器总共有多少个通用寄存器？这些通用寄存器的组成结构是什么样的?这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的？特殊寄存器有哪些？他们的作用分别是什么？（P39-P40）ARM微处理器共有37个32位的寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器。

嵌入式操作系统复习提纲1.嵌入式系统的特点？专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等2.ARM的运行模式和工作状态？特权模式和非特权模式？工作状态：第1种：ARM状态。

处理器执行32位的字对齐的ARM指令。

第2种：Thumb状态。

处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令。

运行模式：用户模式(usr) 快速中断模式(fiq) 外部中断模式(irq) 管理模式(svc) 数据访问中止模式(abt) 系统模式(sys) 未定义指令中止模式(und)在这7种运行模式，除了用户模式外，其他6种处理器模式都为特权模式。

在这6种特权模式中，除了系统模式外的其他5种特权模式又称为异常模式。

3.ARM和S3C2410的关系？S3C2410的内核？S3C2410是韩国三星公司生产的嵌入式处理器,它采用了ARM公司的ARM920T(即ARM9)内核4.Make和Makefile的关系？make是一种命令，是根据Makefile文件的规则决定如何编译和连接程序或其他的动作。

Makefile的普通变量与预定义变量有什么不同？预定义变量有哪些？它们分别表示什么意思？答：普通变量：引用变量时，只需在变量前面加上$符；预定义变量：已经定义好，直接引用即可。

预定义变量有：$@、$^、$<。

$@：表示完整的目标文件名；$^：表示所有的依赖文件；$<：表示依赖文件列表中的第一个文件5.BootLoader的作用和意义？常用的BootLoader？BootLoader的结构分为两部分,Stage1：用汇编语言编写，主要进行设备的初始化；Stage2：用C语言编写，增强程序的移植性和可读性。

BootLoader是系统加电后运行的第一段代码，通过这段小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而使系统的软硬件环境达到合适的状态。

ARM常用的Bootloader程序有U-Boot，Blob，RedBoot，vivi,ARMboot6.Linux内核文件映像？根文件系统映像文件？内核映像文件zImage。

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。

嵌入式期末复习提纲考试题型：•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。

第一章嵌入式系统基础模拟试题1．什么是嵌入式系统？它由哪几个部分组成？答：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。

根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devices used to control，monitor，or assist the operation of equipment，machinery or plants）。

简单地讲就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。

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。

●硬件：包括处理器、存储器（ROM、RAM）、输入输出设备、其他部分辅助系统等。

●实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）：用于管理应用软件，并提供一种机制，使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要求。

●应用软件：实现具体业务逻辑功能。

2．嵌入式系统的三要素是什么？答：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。

广义地说一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。

即以应用为中心、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．嵌入式处理器按实时性要求分（软件范畴）可分哪几类：答：可分为以下三类：●非实时系统（PDA）●软实时系统（消费类产品）●硬实时系统（工业和军工系统）4．什么是嵌入式微控制器(Microcontroller Unit，MCU)？答：嵌入式微控制器又称单片机，顾名思义，就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。

嵌入式复习提纲和重要解答题根据上课PPT整理1.嵌⼊式系统的概念，发展⽅向，与通⽤计算机的区别。

嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”,简单地讲,就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。

广义地说: 一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体发展方向：随着网络在人们生活中的地位日益重要，越来越多的应用需要采用支持网络功能的嵌入式系统，所以在嵌入式系统中使用网络操作系统将成为今后的发展趋势。

与通用计算机的区别：1.形式与类型“通”：实实在在的计算机。

按其体系结构、运算速度和规模可分为大型机、中型机、小型机和微机“嵌”：“看不见”的计算机，形式多样，应用领域广泛，按应用进行分类2.组成“通”：通用处理器、标准总线和外设、软硬件相对独立“嵌”：面向特定应用的微处理器，总线和外设一般集成在处理器内部，软硬件紧密结合3.系统资源“通”：系统资源充足，有丰富的编译器、集成开发环境、调试器等“嵌”：系统资源紧缺，没有编译器等相关开发工具4.开发方式“通”：开发平台和运行平台都是通用计算机“嵌”：采用交叉编译方式，开发平台一般是通用计算机，运行平台是嵌入式系统5.二次开发性“通”：应用程序可重新编程“嵌”：一般不能重新编程开发6.发展目标“通”：编程功能电脑，普遍进入社会“嵌”：变为专用电脑，实现“普及计算”2.Bootloader的概念和作⽤。

系统上电之后，需要一段程序来进行初始化：关闭WATCHDOG、改变系统时钟、初始化存储控制器、将更多的代码复制到内存中等等。

如果它能将操作系统内核(从本地Flash或通过网络)复制到内存中运行，就称这段程序为Bootloader。

作用：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3. ARM处理器的⼯作模式，详细说明每个模式的概念和⽤途。

用户模式(usr)：ARM处理器正常的程序执行状态,大部分任务执行在这种模式。