嵌入式系統(tǒng)原理及開(kāi)發(fā)應(yīng)用部分課后習(xí)題答案

1、夭再低舅龜.海閥憑致卵!復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭咅位舅龜.海閥憑致濰!夭再低舅龜.海閥憑致卵!復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭咅位舅龜.海閥憑致濰!嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)（第二版）第一章嵌入式系統(tǒng)概論1、什么是嵌入式系統(tǒng)？答：嵌入式系統(tǒng)是“以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可配置，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格約束的專(zhuān)用系統(tǒng)，所用的計(jì)算機(jī)為嵌入式計(jì)算機(jī)”；這類(lèi)系統(tǒng)一般包扌舌嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序四個(gè)部分；用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視、管理等功能。2、請(qǐng)舉例說(shuō)明“實(shí)時(shí)”與“實(shí)時(shí)系統(tǒng)”這兩個(gè)概念。答：對(duì)“實(shí)時(shí)”概念的理解：是否

2、滿(mǎn)足時(shí)間約束：實(shí)時(shí)不等于快！它是一個(gè)相對(duì)的概念,確切定義應(yīng)該是“及時(shí)”對(duì)“實(shí)時(shí)系統(tǒng)”概念的理解：3、舉例說(shuō)明嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)。件綜合體軟硬件它是對(duì)外來(lái)事件在限定時(shí)間內(nèi)能做出反應(yīng)的系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)信息處實(shí)時(shí)系統(tǒng)的三個(gè)指標(biāo)：響應(yīng)時(shí)它更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性和可靠性速度只是它的一個(gè)重要參數(shù)：從系纟實(shí)時(shí)應(yīng)用范閑很廣，主要有兩類(lèi)：嵌入技術(shù)密集多門(mén)學(xué)科扌娜交叉、融合：面向特定設(shè)計(jì)，除了基本以及專(zhuān)用芯片窗十僦不同對(duì)彖領(lǐng)域的嵌入翻;件難以通用；嵌入式軟硬件資源翊豐富，嵌入式系統(tǒng)的功能口趨復(fù)雜。專(zhuān)用緊湊用途固定、軟硬件夠用即可，需要滿(mǎn)足應(yīng)用約束，如體積、功耗、配置、處理能力、電磁兼容性等；處理合、缺一不可；嵌入式硬

3、件系統(tǒng)的儲(chǔ)器以外，越來(lái)越需要FPGA、CPLD技術(shù)，設(shè)計(jì)高效、量體裁衣、去除冗余。安全可靠系統(tǒng)不出錯(cuò)地連續(xù)運(yùn)行，或出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤可以自我修復(fù)；網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，嵌入式設(shè)備連網(wǎng)、接入Internet時(shí)的安全問(wèn)題。多樣性應(yīng)用廣泛（無(wú)處不在）、品種繁多；由嵌入式系統(tǒng)4個(gè)組成部分的多樣性決定。及時(shí)響應(yīng)嵌入式系統(tǒng)是某種技術(shù)過(guò)程的核心處理環(huán)節(jié)，必須滿(mǎn)足該技術(shù)過(guò)程的約束，例如時(shí)間、可靠、可用等；軟件代碼的長(zhǎng)度、執(zhí)行速度需要滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求；嵌入式處理的多任務(wù)分布和并發(fā)的特點(diǎn)，要求系統(tǒng)軟件具有高實(shí)時(shí)性。成本敏感產(chǎn)品量大；成本已成為嵌入式產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素之一。開(kāi)發(fā)困難交叉開(kāi)發(fā)（見(jiàn)右圖）；芯片廠商的配套工具簡(jiǎn)陋、效率低下，

4、而專(zhuān)業(yè)工具價(jià)格昂貴；高質(zhì)量的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)是相當(dāng)困難的。不可壟斷通用計(jì)算機(jī)行業(yè)的“Wmtel”壟斷局面；嵌入式應(yīng)用的行業(yè)分散，充滿(mǎn)了競(jìng)爭(zhēng)、機(jī)遇與創(chuàng)新；微處理器、操作系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上存在主流，但沒(méi)有形成壟斷；應(yīng)用領(lǐng)域不斷向前發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)4個(gè)組成部分也在同步發(fā)展。確定性保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可預(yù)測(cè)性；系統(tǒng)靜態(tài)配置：任務(wù)的數(shù)目、執(zhí)行時(shí)丿療、所占資源、阻塞、通信延遲等都是確定的。4、簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程。海軍艦載轟炸機(jī)1946年2月14口，世界第一臺(tái)計(jì)20世紀(jì)60年代初，嵌入式系統(tǒng)標(biāo)志：以晶體管、磁芯存儲(chǔ)為基礎(chǔ)領(lǐng)域。典型應(yīng)用：乙烯廠D特點(diǎn)：接口很少。20世紀(jì)70年代初標(biāo)志：相繼出現(xiàn)Intel400

5、4.4084、8051,Motorola公司68HC05,Zilog公司的Z80等嵌入式微彳器，系統(tǒng)中無(wú)或具有簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)。典型應(yīng)用：被丿垃用于家用電器、醫(yī)療儀器、儀器儀表、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,例如：電算機(jī)（口本Busicom公司基于4004）、微控制器取代旋鈕控制的電位計(jì)和可變電容器、1982年出現(xiàn)首枚多媒體應(yīng)用的DSP芯片等。生,儺到來(lái)克航天、工業(yè)控制等，-嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入簡(jiǎn)單系統(tǒng)階段0I、導(dǎo)彈發(fā)射控制、美國(guó)某工業(yè)裝置、ApolloGuidanc控制電話(huà)的電子式機(jī)械交換機(jī)等。統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)基功能單一、處理效率低、存儲(chǔ)容量小、用戶(hù)特點(diǎn)：微處理器種類(lèi)繁多、通用性差、價(jià)格便宜；系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)小、效率高等。20世紀(jì)

6、80年代中期至90年代末，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入RTOS階段標(biāo)志：嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛使用，嵌入式應(yīng)用開(kāi)始普及。典型應(yīng)用：應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，例如：手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、路由器、交換機(jī)、汽車(chē)電子產(chǎn)品等。特點(diǎn)：嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核小、效率高、高度模塊化、可擴(kuò)展；微處理器兼容性好；為應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)提供了大量的API和EDE工具等。20世紀(jì)90年代末至今，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化階段標(biāo)志：嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化和Iiiteinet接入，正在蓬勃發(fā)展典型應(yīng)用：Internet技術(shù)與嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品的結(jié)合，例如：無(wú)線(xiàn)終端、平板電腦、智能手機(jī)、智能家電、智能汽車(chē)特點(diǎn)：32bit微處理器占主導(dǎo)地位、嵌入式操作系統(tǒng)從簡(jiǎn)單走向成熟、與網(wǎng)

7、絡(luò)復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭再位舅龜.海閥憑致卵!復(fù)習(xí)整理所用(私人整理，僅供參考)夭爲(wèi)低鳥(niǎo)贏，誨閥憑致濰!和Internet結(jié)合口益緊密等第二章ARM嵌入式微處理器1、試敘述馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)和哈佛體系結(jié)構(gòu)的區(qū)別。答：馮諾依曼結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)和指令保存在同一個(gè)存儲(chǔ)器上。哈佛結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)和指令分開(kāi)存儲(chǔ)，pc指針僅指向程序存儲(chǔ)器而不指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。比較：馮諾依曼結(jié)構(gòu)比哈佛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；哈佛結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)運(yùn)行效率比馮諾依曼結(jié)構(gòu)要高。2、試敘述RISC的優(yōu)點(diǎn)以及與CISC相比有何特點(diǎn)。復(fù)雜指令系統(tǒng)(ComplexIiistiiictionSetComputer,CISC)精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)(ReducedInst

8、i-uctionSetComputer,RISC)RISC指令集：1979年美國(guó)加州人學(xué)伯克利分校提出：目的：如何使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理地提高運(yùn)算速度。在哪些領(lǐng)域?0、1位，其余位清零內(nèi)容到R04、分別指出以下指令序列ADDRO,Rl,#256例JF：ANDRO,RO,#3MRSRO,SPSRLDMFDR131,RO,R4-RADDR0,R0?#l;R0RO,RO,#3;保持RO,SPSR;傳送SPSR內(nèi)容恢復(fù)到寄存器(RO,R4R12,PC)特點(diǎn)：選擇使用頻率高的簡(jiǎn)單指令；指令他固定，減少指令格式和尋址方式：簡(jiǎn)易的譯碼指令格式；在單周期完成指令等9指令集，造成計(jì)算機(jī)體系結(jié)$個(gè)程序代碼的8

9、0%：而CISC指令集的缺點(diǎn)：計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展不斷引構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜：指令使用頻率相差懸殊；剩余的80%的指令不經(jīng)常使用，在程序中只1、簡(jiǎn)述嵌入式微處理器的選型應(yīng)答：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分林綜合選擇：第三章基于ARN系統(tǒng)外圍硬件設(shè)計(jì)3、查閱相關(guān)資料，目前采用的ARM技術(shù)的：o3.3V1.8V從微處理器內(nèi)核結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)時(shí)鐘、外I韋I設(shè)備等幾方面進(jìn)行微處理器內(nèi)核的選擇：ARM公司推出的ARM內(nèi)核是針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域的。例如,是否支持系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)所使用的嵌入式操作系統(tǒng)？系統(tǒng)的工作頻率：系統(tǒng)時(shí)鐘頻率在很人程度上決定了ARM微處理器的處理能力。例如，芯片是僅有一個(gè)主時(shí)鐘頻率，還是能夠提供不同頻率時(shí)鐘？芯片存儲(chǔ)器容量：

10、考慮是采取外擴(kuò)存儲(chǔ)器方案，還是直接選擇片上集成有足夠人存儲(chǔ)器的芯片？片內(nèi)外闈電路的選擇：應(yīng)盡量結(jié)合系統(tǒng)需求，采用片內(nèi)外I韋I電路完成所需功能的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)碩件的復(fù)雜度，提高系統(tǒng)的可靠性。2、NANDFlash和NORFlash各自的特點(diǎn)是什么？NORFlash特點(diǎn)：1988年由Intel首先開(kāi)發(fā)出NORFlash技術(shù)：芯片內(nèi)執(zhí)行(XIReXecutelnPlace),不必把代碼讀到系統(tǒng)RAM中；寫(xiě)入和擦除速度低，擦寫(xiě)次數(shù)約十萬(wàn)次；傳輸效率高，在116MB小容量時(shí)具有很高的成本效益；帶有SRAM接II,有足夠的地址引腳來(lái)尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個(gè)字節(jié)占據(jù)了容量為116MB閃存市場(chǎng)的人

11、部分，主要用作代碼存儲(chǔ)介質(zhì)。NANDHash特點(diǎn)：1989年?yáng)|芝公司提出了NANDflash結(jié)構(gòu)；具有極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度；二寫(xiě)入和擦除速度快，擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少，每個(gè)塊的最大擦寫(xiě)次數(shù)是一百萬(wàn)次；使用復(fù)雜的VO丨I來(lái)串行地存取數(shù)據(jù)，各產(chǎn)品或廠商方法可能不同，存在較嚴(yán)重的位反轉(zhuǎn)問(wèn)題，必須有錯(cuò)誤探測(cè)/錯(cuò)誤更正（EDC/ECC）算法；用在8MB2GB產(chǎn)品中，適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在CompactFlash.SecureDigitalPCCards和MMC存儲(chǔ)卡市場(chǎng)上所占份額最大o第四章嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)1、什么是軟件體系結(jié)構(gòu)？軟件體系結(jié)構(gòu)有哪些作用答：軟件體系結(jié)構(gòu)是具有一定形式

12、的結(jié)構(gòu)化元素，即構(gòu)件的集合，包括處理構(gòu)件、數(shù)據(jù)構(gòu)件和連接構(gòu)件。處理構(gòu)件負(fù)貴對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)加工，系結(jié)構(gòu)的不同部分組組合連接起來(lái)。這二匚1區(qū)一方法在其他的定義和方法中基本上得到保嶽o它是一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)劃；是一個(gè)結(jié)構(gòu)性計(jì)劃，用于描述系統(tǒng)協(xié)同工作以苑咸系統(tǒng)的需求目標(biāo)。介于需求與隱細(xì)設(shè)計(jì)之間，可以是個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)的一通過(guò)規(guī)丸計(jì)計(jì)劃）用于它是幫助管理復(fù)雜緬統(tǒng)邯軟件體系結(jié)構(gòu)對(duì)管理畫(huà)甫助作用嵌入式軟件的體系爲(wèi)勾表示了一個(gè)嵌入式軟件系統(tǒng)的高層框架，是系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的一部分：2、整體結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、客戶(hù)為1/服務(wù)器結(jié)構(gòu)各自有哪些特點(diǎn)？比較它們的差異。素內(nèi)部之間被加工的信息，連接構(gòu)件把體數(shù)據(jù)構(gòu)件和連接構(gòu)件，這之間如何相互適應(yīng)

13、、!項(xiàng)目計(jì)劃的輸入?yún)?shù)；可以作為概要設(shè)計(jì)或總體L獲得系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)（一個(gè)設(shè)答：整體結(jié)構(gòu)下開(kāi)發(fā)嵌入式軟件的特點(diǎn)：系統(tǒng)中每個(gè)函數(shù)有唯一定義好的接II,函數(shù)間調(diào)用不受限制；匚軟件開(kāi)發(fā)是設(shè)計(jì)、函數(shù)編碼/調(diào)試、連接成系統(tǒng)的反復(fù)過(guò)程，所有函數(shù)相互可見(jiàn)，不存在任何的信息隱藏；函數(shù)調(diào)用可以有簡(jiǎn)單的分類(lèi)，如核心調(diào)用、系統(tǒng)調(diào)用、用戶(hù)調(diào)用等，用以簡(jiǎn)化編程，也可以不嚴(yán)格劃分；系統(tǒng)有唯一的主程序入口，如C程序的mam函數(shù)。層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：可在現(xiàn)有抽象層基礎(chǔ)上增加新的抽彖層，便于簡(jiǎn)化復(fù)雜問(wèn)題的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；每層功能、接II的改變僅影響相鄰層；二每層接II都是抽象的，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不受限制，很容易支持軟件的重用；實(shí)際軟件設(shè)計(jì)很難

14、完全按照層次系統(tǒng)的定義進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，經(jīng)常是軟件系統(tǒng)中的一復(fù)習(xí)整理所用(私人整理，僅供參考)夭爲(wèi)低鳥(niǎo)贏，誨闊憑致濰!復(fù)習(xí)整理所用(私人整理，僅供參考)夭右億舅旅.海閥憑致肆！部分采用層次結(jié)構(gòu)?？蛻?hù)機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)：即Client/SeiverAichitectiue,C/S,是現(xiàn)代軟件常用體系結(jié)構(gòu)之3、舉例說(shuō)明輪詢(xún)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。輪詢(xún)系統(tǒng)的工作特點(diǎn)：典型應(yīng)用：多路采樣系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)等。系統(tǒng)完成一個(gè)輪詢(xún)的時(shí)間取決于輪詢(xún)環(huán)中需要執(zhí)行的函數(shù)個(gè)數(shù)：輪詢(xún)的次序是靜態(tài)固定的，在運(yùn)行時(shí)是不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的。輪詢(xún)系統(tǒng)的缺點(diǎn)：所有函數(shù)必須順序執(zhí)行，不區(qū)分各自的重要程度；系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整函數(shù)執(zhí)行的粒度。

15、4、在前后臺(tái)系統(tǒng)中，前臺(tái)與后臺(tái)的交互是如何完成的？前后臺(tái)系統(tǒng)中，前臺(tái)中斷級(jí)事務(wù)與后臺(tái)的務(wù)之間的信息或數(shù)據(jù)的交互，簡(jiǎn)稱(chēng)前后臺(tái)交互(IiiteractioiiBetweenLevels)。前后臺(tái)交互的兩種方式：同步信號(hào)(Synchronizationsemaphore)二藝本思想：前臺(tái)中斷向后臺(tái)任務(wù)發(fā)送同步信號(hào)(lbit)o匚多中斷請(qǐng)求時(shí)的處理方法：借助計(jì)數(shù)器(整型信號(hào)量)和標(biāo)志位共同實(shí)現(xiàn)同步。數(shù)據(jù)交互(Dataliiteraction)5、什么是任務(wù)？什么是實(shí)時(shí)任務(wù)？任務(wù)：在軟件設(shè)計(jì)時(shí)抽象出來(lái)的具有實(shí)時(shí)任務(wù)：帶有實(shí)時(shí)性約束的任務(wù)稱(chēng)為實(shí)時(shí)價(jià)6、實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)的基本實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)匚由系統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)時(shí)多任

16、務(wù)系鄉(xiāng)每一層對(duì)：(VirtualMachme):下層為上次提供服斷.層與層之間定義有良好的交換與通信；每層劃分為一個(gè)或任務(wù)1任務(wù)2外設(shè)1的方式實(shí)現(xiàn)。筑說(shuō)明各組成部礙的個(gè)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)時(shí)任務(wù)構(gòu)成eal-TmieMultitaskSystem)。與好像是=個(gè)虛翻機(jī)塊(或稱(chēng)組件)。層提供的服務(wù)；I,之間通過(guò)接II進(jìn)行任務(wù)比外設(shè)2外設(shè)刀實(shí)時(shí)多任務(wù)拯作系統(tǒng)訣入式微處理器圖4.18實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第五章嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)1、敘述RTOS的主要特點(diǎn)。及時(shí)性(Timeliness)、可確定性(Deterministic)、并發(fā)性(Concurrence)、高可信性(HighDependability)、安全性

17、(Security)、可嵌入性(Embeddedability)、可裁剪性(Tailorability)、可擴(kuò)展性(Extensibility)2、什么是優(yōu)先級(jí)逆轉(zhuǎn)？如何解決優(yōu)先級(jí)逆轉(zhuǎn)問(wèn)題？?jī)?yōu)先級(jí)逆轉(zhuǎn)：占有資源的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)先于后到達(dá)的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)執(zhí)行的情況，稱(chēng)為。優(yōu)先級(jí)逆轉(zhuǎn)的解決方法：優(yōu)先級(jí)繼承協(xié)議：當(dāng)一個(gè)任務(wù)在其使用的臨界區(qū)阻塞了一個(gè)或多個(gè)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)時(shí)，該任務(wù)的優(yōu)先級(jí)被臨時(shí)提高到被阻塞任務(wù)的最高優(yōu)先級(jí)，當(dāng)該任務(wù)退出臨界區(qū)時(shí)，優(yōu)先級(jí)又恢復(fù)到最初的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)天花板協(xié)議：設(shè)需要臨界資源S的任務(wù)中，最高優(yōu)先級(jí)為pm若一個(gè)任務(wù)T成功獲得S,則將T的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為pn,當(dāng)任務(wù)釋放S后，恢復(fù)原有優(yōu)先

18、級(jí)：若任務(wù)不能申請(qǐng)到S,則被阻塞。兩種方法比較：優(yōu)先級(jí)天花板協(xié)議的執(zhí)行效率較高；優(yōu)先級(jí)繼承協(xié)議對(duì)程序運(yùn)行過(guò)程影響程度較小。3、任務(wù)之間的通信方式有哪幾種？每一種方式的特點(diǎn)是什么？答：有兩種：信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞信號(hào)傳遞：RTOS采用信號(hào)這類(lèi)通信機(jī)制在任務(wù)間傳遞信號(hào)，協(xié)調(diào)任務(wù)間的活動(dòng)，如信號(hào)量(Semaphores)、事件標(biāo)志(EventFlag)等。數(shù)據(jù)傳遞(Messages)：包拾消息傳遞和其他消息是指從一個(gè)任務(wù)傳遞到另一個(gè)任務(wù)的數(shù)據(jù)，在多處理器系統(tǒng)中，也被稱(chēng)為包(Packages),可在不同微處理器之間傳遞。其他:RTOS提供的其他通信機(jī)制，例如共享存儲(chǔ)(SharedMemory)、管道(P

19、ipes)郵箱(MailBox).遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(RPC)等。4、區(qū)別調(diào)度策略與調(diào)度機(jī)制這兩個(gè)概念？分別列舉一些實(shí)時(shí)調(diào)度策略與實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制。在嵌入式實(shí)時(shí)操作中優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)、死鎖會(huì)給系綢肯來(lái)什么后果？采取什么辦法可以避免死鎖？5、6、對(duì)比RMS調(diào)度策略與EDF調(diào)度策略,第六章板級(jí)支持包與系統(tǒng)引導(dǎo)1、嵌入式軟件運(yùn)行過(guò)程旬幾個(gè)階段？每個(gè)階段的主段:CPU作是什么？指針寄存器的初始化：耒被初始化的數(shù)據(jù))的初始化;上電復(fù)位、此階段完成的主要BSS段(BlockStoraCPU芯片級(jí)的初始化，包播中斷控制器、內(nèi)存等的初始化。系統(tǒng)引導(dǎo)/升級(jí)階段系統(tǒng)軟件引導(dǎo)場(chǎng)一_將系統(tǒng)軟件從NORFlash中讀取出來(lái)，加載到RA

20、M中運(yùn)行；直接在NORFlash中運(yùn)行，進(jìn)入系統(tǒng)初始化階段；將軟件從外存(如NANDFlash、CF卡、MMC等)中讀取出來(lái)，加載到RANI中運(yùn)行系統(tǒng)升級(jí)階段通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)；通過(guò)串口進(jìn)行本地升級(jí)。其他階段：系統(tǒng)初始化階段：對(duì)OS等系統(tǒng)軟件的各功能部分進(jìn)行初始化，如根據(jù)系統(tǒng)配置初始化數(shù)據(jù)空間；初始化系統(tǒng)所需的接II和外設(shè)等。r3種情況上電復(fù)位系統(tǒng)系統(tǒng)初始化用初始化近擔(dān)升級(jí)卞地升級(jí)圖61嵌入式軟件運(yùn)行過(guò)程復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭再低舅龜.海閥憑致華!復(fù)習(xí)整理所用(私人整理，僅供參考)夭右億舅旅.海閥憑致肆！系統(tǒng)初始化具有特定順序，如內(nèi)核初始化-網(wǎng)絡(luò)、文件系統(tǒng)等的初始化-中Iuj件

21、等的初始化。應(yīng)用初始化階段創(chuàng)建應(yīng)用任務(wù)；創(chuàng)建信號(hào)量、消息隊(duì)列；與應(yīng)用相關(guān)的其他初始化。多任務(wù)應(yīng)用階段OS按照已確定的算法進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度；應(yīng)用任務(wù)完成各自功能。2、什么是BSP?BSP與BIOS有什么異同？答：BSP的定義目前還沒(méi)有BSP的標(biāo)準(zhǔn)定義，對(duì)BSP的理解：它是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可移植性的關(guān)鍵；它負(fù)責(zé)上電后的硬件初始化、啟動(dòng)RTOS或應(yīng)用程序模塊、提供底層硬件驅(qū)動(dòng)；針對(duì)具體的硬件平臺(tái)而設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)和功能因在嵌入式系統(tǒng)移植時(shí)，必須提供相應(yīng)的BSP。BSP和BIOS的區(qū)別：相同點(diǎn)：PC機(jī)主板上的BIOS開(kāi)始部分就開(kāi)始時(shí)檢測(cè)、初始化系統(tǒng)設(shè)備區(qū)別：組成不同：BIOS不包含設(shè)BIOS

22、的代碼是在芯片生產(chǎn)過(guò)程中匡可以根據(jù)需刪行修改的。3、嵌入式操作系統(tǒng)有哪引導(dǎo)模式？并比較兩種答：嵌入式操作系纟;需要BootLoader的引導(dǎo)種引導(dǎo)模式需要BootLoader的引導(dǎo)RAM空間有限：！采用高性能RAXI娠統(tǒng)，處于成本因素的考慮，RAM空間有限。采用BootLoader*方式：由Loader程序?qū)S內(nèi)核中的數(shù)據(jù)段拷貝到RANI法修改，而B(niǎo)SP是可能快、運(yùn)行慢宙BSP類(lèi)似，主要負(fù)責(zé)在電腦刃始化內(nèi)存等）、裝入OS。導(dǎo)和不需要BootLoader的引導(dǎo)模式兩的優(yōu)缺點(diǎn)。中，而代碼段直接彳RFlash中直接運(yùn)行。分析：有利因素a）代碼在NORFlash中直接運(yùn)行，節(jié)省了拷貝到RAM過(guò)程所需

23、的時(shí)間，b）節(jié)省了RAM空間；不利因素，在NORFlash中執(zhí)行代碼的速度比在RAM中運(yùn)行要稍慢。RAM空間足夠：特點(diǎn)是啟動(dòng)慢、運(yùn)行快RAM空間足夠程序運(yùn)行。采用BootLoader引導(dǎo)方式：由Loader程序?qū)S內(nèi)核全部拷貝到RANI中運(yùn)行。分析：有利因素，系統(tǒng)運(yùn)行速度快：不利因素,a）需要額外的RAM空間，b）OS內(nèi)核拷貝到RAM過(guò)程需要一定的時(shí)河，c）對(duì)于某些壓縮的內(nèi)核，復(fù)制后還需要解壓（注：如果壓縮比人、壓縮算法效率高的情況卞，有可能會(huì)減少內(nèi)核拷貝到RAM的時(shí)間）。無(wú)BootLoader的引導(dǎo)模式對(duì)于時(shí)間效率要求較高的系統(tǒng)，具有快速啟動(dòng)的要求。采用無(wú)需BootLoader的引導(dǎo)方式：

24、系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，直接在NORFlash或ROM系列可以做主存的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中運(yùn)行。特點(diǎn)：可以達(dá)到較快的啟動(dòng)速度，但是不能滿(mǎn)足運(yùn)行速度。4什么是BootLoader?流行的第三方BootLoader匸具有哪些？答：BootLoader概念：它是在OS內(nèi)核運(yùn)行之前執(zhí)行的一段小程序；它將OS內(nèi)核從外部存儲(chǔ)介質(zhì)拷貝到內(nèi)存中，并跳轉(zhuǎn)到內(nèi)核的首條指令。流行的第3方BootLoaderI具有：U-boot、GRUB（自學(xué)了解）、LILO（自學(xué)了解）。第七章嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法1、簡(jiǎn)述嵌入式軟件生命期的基本思想。系統(tǒng)概念：用戶(hù)以軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)任務(wù)書(shū)的形式給出其對(duì)產(chǎn)品的概念描述。開(kāi)發(fā)階段：根據(jù)任務(wù)書(shū)開(kāi)發(fā)嵌入式軟件，

25、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是任務(wù)書(shū)中給出的產(chǎn)品基線(xiàn)（包括各類(lèi)軟、硬件指標(biāo)，環(huán)境要求等）。產(chǎn)品階段:依據(jù)環(huán)境和市場(chǎng)對(duì)開(kāi)發(fā)階段的結(jié)果嵌入式軟件產(chǎn)品原型，進(jìn)行產(chǎn)品化。運(yùn)行維護(hù)階段：產(chǎn)品投放市場(chǎng)之后的工作。注意：嵌入式軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本核心是傳核統(tǒng)功能和性能（值域）和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能（時(shí)域）并重。2、嵌入式軟件具有哪些特點(diǎn)？試說(shuō)明。性;時(shí)就緒。統(tǒng)人多是實(shí)時(shí)多任纟實(shí)時(shí)性：嵌入式系統(tǒng)都是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，【人ii而具軟件應(yīng)用壞境不同，對(duì)實(shí)時(shí)性的宴沁許多嵌入式軟件（如軍用軟件系統(tǒng)），異步事件的并發(fā)現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)宅外部事彳n應(yīng)用/操作系統(tǒng)一體大多數(shù)嵌入式設(shè)洛的濫源彳祁艮，不大可能預(yù)裝操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；普遍做法：根據(jù)應(yīng)用ai標(biāo)定制

26、操作系統(tǒng)和相關(guān)外設(shè)，將它們以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（Lib）的形式與應(yīng)用系統(tǒng)縉譯連接成一個(gè)單獨(dú)的可執(zhí)行程序，卞載到目標(biāo)系統(tǒng)中運(yùn)行。例外，資源較為豐富的高端嵌入式應(yīng)用,可以采用WindowsCE或嵌入式Linux預(yù)裝在設(shè)備上，在其上添加應(yīng)用軟件。幺L!求嵌入式軟件對(duì)各類(lèi)外部生要求嵌入式欽件能對(duì)件能夠異步處理;7務(wù)做并發(fā)處理。應(yīng)用可固化嵌入式應(yīng)用軟件最終都是固化在目標(biāo)系統(tǒng)中運(yùn)行的。固化存儲(chǔ)媒介EPROM、Flash、電子盤(pán)（DOC、DOM）等，其容量有限、價(jià)格昂貴，因而要求嵌入式軟件盡量精簡(jiǎn)。實(shí)用性嵌入式軟件是為嵌入式系統(tǒng)服務(wù)的，必須與外部硬件和設(shè)備緊密聯(lián)系；大多數(shù)嵌入式軟件是根據(jù)應(yīng)用需求定向開(kāi)發(fā)的，面向產(chǎn)業(yè)

27、、面向市場(chǎng)；每種嵌入式軟件都有自己獨(dú)特的應(yīng)用環(huán)境和實(shí)用價(jià)值；需要優(yōu)秀的軟件開(kāi)發(fā)人員具有特定的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。適用性模塊化設(shè)計(jì)使嵌入式軟件應(yīng)該能比較方便地運(yùn)用到各種嵌入式系統(tǒng)中，而不破壞或更改原有的系統(tǒng)特性和功能：嵌入式軟件要小巧、占用資源少要使用靈活，盡量?jī)?yōu)化配置，減小對(duì)系統(tǒng)的整體繼承性，升級(jí)更換靈活方便軟件規(guī)模和所擁有的模塊可根據(jù)應(yīng)用的特定要求進(jìn)行配置，以期更好地適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境；RTOS作為嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件，其模塊應(yīng)可裁剪，以滿(mǎn)足應(yīng)用需要：外設(shè)、芯片等可選擇性使用。魯棒性要求高可靠性；強(qiáng)調(diào)容錯(cuò)處理和出錯(cuò)恢復(fù)（包括自動(dòng)恢復(fù)）功能，確保系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)檐浖e(cuò)誤而崩潰，甚至導(dǎo)致災(zāi)難發(fā)生。夠用即可出于成本限

28、制，大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)對(duì)所有資源有嚴(yán)格限制，夠用即可，因而嵌入式軟件也要遵循此原則，盡量精簡(jiǎn)代碼，不預(yù)留不必要的接II或功能模塊;對(duì)具體的應(yīng)用，可盡量少地考慮移植問(wèn)題。安全性重點(diǎn)研究方向之一；ABS等，嵌入式的安全信息安全中很大一部分歸結(jié)于基礎(chǔ)網(wǎng)纟行殳備（路由器、交換機(jī)等）的安全管理機(jī)制；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心是嵌入式軟性的安對(duì)一些安全關(guān)鍵應(yīng)用，如性和可靠性是選擇的最重要標(biāo)準(zhǔn)。3、嵌入式軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)該具有怎樣的過(guò)程？嵌入式軟件開(kāi)發(fā)步驟確定嵌入式軟竹血需求；選擇微處理器；關(guān)硬件設(shè)備；選擇操作系鄉(xiāng)確定軟件選擇開(kāi)發(fā)平臺(tái)；嵌入式軟件設(shè)計(jì)編碼調(diào)試；軟件測(cè)試。4、嵌入式軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循基本原則?盡量簡(jiǎn)單：只有近優(yōu)，沒(méi)

29、有最優(yōu)；使用靜態(tài)表：在使用RTOS的嵌入式系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵是任務(wù)調(diào)度,而最好的任務(wù)調(diào)度策略是靜態(tài)調(diào)度表；盡量減少動(dòng)態(tài)性：一般地，在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)該使用靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如靜態(tài)數(shù)組;恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)數(shù)目：綜合考慮任務(wù)數(shù)目和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性；避免使用復(fù)雜算法：使用有限狀態(tài)機(jī)輔助設(shè)計(jì)；簡(jiǎn)化代碼，便于理解；面向?qū)﹀柙O(shè)計(jì)。第八章嵌入式軟件編程1、什么是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言？程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)該包含哪些內(nèi)容？程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的含義:一般可把它看成是控制某種設(shè)備，特別是一種計(jì)算機(jī)的人為語(yǔ)言;與自然語(yǔ)言一樣，它也使用語(yǔ)法和語(yǔ)義規(guī)則分別定義其語(yǔ)句結(jié)構(gòu)和含義；其作用在于表述算法，以便于信息的組織和操作。復(fù)習(xí)整理所用(私人整理，僅供參

30、考)復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭再位舅龜.海閥憑致濰!在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言定義中應(yīng)包含的內(nèi)容功能：用于編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)完成某些種類(lèi)的計(jì)算或組織機(jī)械設(shè)備之間的控制流程。目標(biāo)：程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一個(gè)重要目標(biāo)是為計(jì)算機(jī)提供指令系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)：定義和操作某些類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以控制程序的執(zhí)行流程。表達(dá)能力：代表了所能描述算法的能力，能夠描述同一算法集合的語(yǔ)言被認(rèn)為能力相同。2、在開(kāi)發(fā)嵌入式軟件時(shí)，應(yīng)該如何選擇合適的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言？3、簡(jiǎn)述Java語(yǔ)言的編程框架。Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言具有哪些特點(diǎn)?Java技術(shù)由4個(gè)相關(guān)部分組成：Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言：編寫(xiě)源代碼；Javaclass文件：編譯源代碼后得到的

31、文件:Java應(yīng)用程序編程接Il（API）:應(yīng)用程序通過(guò)調(diào)用API用以實(shí)現(xiàn)特定功能：Java虛擬機(jī)：用于運(yùn)行calss文件。Java的特點(diǎn)（面向?qū)﹀?、?jiǎn)單性、多線(xiàn)程、垃圾回收、JavaApplet.豐富的類(lèi)庫(kù)）面向?qū)﹀瑁篔ava中幾乎所有數(shù)據(jù)都簡(jiǎn)單性：作為00語(yǔ)言，出不支持指針操作，一切對(duì)內(nèi)存針操作錯(cuò)誤的同時(shí)，可阻止i多線(xiàn)程：不需要采用全局的爭(zhēng)件循.垃圾回收：自迪垃圾回收機(jī)制，有可以自由財(cái)匕Java類(lèi)庫(kù)中加入新的甘法通過(guò)接I觀支持多重繼承，具有靈活的擴(kuò)展性；態(tài)、安全平臺(tái)的Java網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用小程序，支持Java在耳戶(hù)界面,完成復(fù)雜計(jì)算和人機(jī)交互；絡(luò)化、多線(xiàn)程、面向?qū)ο笙到y(tǒng)的需要。個(gè)參數(shù)和一個(gè)返回值

32、（類(lèi)型可自己定義），用匯編程父類(lèi)Object：樂(lè)等模糊概念：安全性:1變量實(shí)現(xiàn)，在避免指:的實(shí)時(shí)交互；艮手幼管理內(nèi)存出錯(cuò)：動(dòng)態(tài)性:例變量，不影響程序的執(zhí)行，JavaApp瀏覽器中運(yùn)行皿匸成多豐富的類(lèi)庫(kù)：編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的c語(yǔ)言函數(shù)，:序調(diào)用它。4、第九章嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境1、為什么嵌入式軟件開(kāi)發(fā)多用交叉開(kāi)發(fā)？交叉開(kāi)發(fā)的發(fā)展過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程；交叉開(kāi)發(fā)技術(shù)隨嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展，其開(kāi)發(fā)方法不斷更新，開(kāi)發(fā)工具的功能越來(lái)越強(qiáng),性?xún)r(jià)比越來(lái)越高；但是，在實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)中，各種交叉開(kāi)發(fā)方法都有一定的使用范I制，沒(méi)有一種方式可以適用所有的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)；在同一個(gè)嵌入式軟件的不同開(kāi)發(fā)階段

33、也經(jīng)常采用不同的開(kāi)發(fā)方式。常見(jiàn)的交叉開(kāi)發(fā)方法，如：CrashandBum方式：ROMMonitor方式：存儲(chǔ)器監(jiān)控方式；RONIEmulator方式：存儲(chǔ)器仿真器方式：ICE方式：在線(xiàn)仿真器(InCii-cuitEmulator)方式；OCD方式：片上調(diào)試器(OnChipDebugguig)方式。2、為什么需要仿真開(kāi)發(fā)？這種方法具有哪些特點(diǎn)？仿真開(kāi)發(fā)壞境是為彌補(bǔ)交叉開(kāi)發(fā)的缺點(diǎn)而提出的；仿真開(kāi)發(fā)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)：不需要提供實(shí)際的目標(biāo)硬件壞境，構(gòu)建成本低；編譯調(diào)試都在宿主機(jī)上進(jìn)行，方便實(shí)用；可最人限度地保證軟、硬件同時(shí)開(kāi)發(fā)，從而簡(jiǎn)化嵌入式軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短開(kāi)發(fā)周期。仿真開(kāi)發(fā)壞境的缺點(diǎn)：高質(zhì)量的仿真開(kāi)發(fā)環(huán)

34、境需要模擬目標(biāo)機(jī)的所有設(shè)備和器件組件，工作量巨大,單獨(dú)某個(gè)企業(yè)或機(jī)構(gòu)難以完成；仿真開(kāi)發(fā)時(shí)交叉開(kāi)發(fā)的必要補(bǔ)充：在大多數(shù)壞境下，仿真壞境的實(shí)時(shí)特性還不能達(dá)到目標(biāo)機(jī)的實(shí)際要求，因此，在仿真調(diào)試完成后，仍需要移植到實(shí)際目標(biāo)硬件，做進(jìn)一步調(diào)試和測(cè)試驗(yàn)證。完整的嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境能夠同時(shí)提供交叉開(kāi)發(fā)壞境和仿真開(kāi)發(fā)壞境，以適應(yīng)不同應(yīng)用、不同開(kāi)發(fā)階段的需要。3、嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境應(yīng)該包含哪些療嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的組成一般由一系項(xiàng)目管理器、項(xiàng)目配置工具、源碼編持包、交叉編譯工具、交叉調(diào)試工具、交叉測(cè)試-4、簡(jiǎn)述版本管理的功能及地使用的必要性。版本管理又稱(chēng)版本控保存軟件歹控制對(duì)過(guò)程,:是用戶(hù)對(duì)項(xiàng)目文水過(guò)程中的各種中間

35、狀態(tài)，參改，保護(hù)如識(shí)產(chǎn)權(quán)功能？ihrary）、RTOS開(kāi)發(fā)支的工具軟件，其目的是:記錄軟件系統(tǒng)的為軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)程中1錄的發(fā)展過(guò)程提供有效的追蹤手段，保證在需要時(shí)可回到皆的版本，避免文件的丟失、修改的丟失和相互覆蓋：是實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)并行開(kāi)嫁提高開(kāi)發(fā)效率的基礎(chǔ)。其使用的必要性：管E象是嵌入式軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及的所有文件對(duì)象,復(fù)習(xí)整理所用(私人整理，僅供參考)復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭再位舅龜.海閥憑致濰!圖10.2驗(yàn)證法包括文件、目錄和鏈接。第十章嵌入式系統(tǒng)可靠性測(cè)試與評(píng)估1、軟件町靠性評(píng)估的方法有哪些？這些方法是如何工作的？目前，在軟件可靠性評(píng)估技術(shù)中，通常采用的2種方法：基于軟件可靠性測(cè)試的

36、驗(yàn)證方法軟件可靠性驗(yàn)證方法:在給定的統(tǒng)計(jì)置信度下，驗(yàn)證軟件當(dāng)前的可靠性水平是否滿(mǎn)足用戶(hù)的要求(即軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的可靠性指標(biāo))。般在軟件驗(yàn)收階段進(jìn)行，在軟件需求方參與的情況下實(shí)施。復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭再低舅龜.海閥憑致濰!復(fù)習(xí)整理所用（私人整理，僅供參考）夭再低舅龜.海閥憑致卵!C）主要過(guò)程：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的故障情況，利用雙方都認(rèn)可的某種可靠性驗(yàn)收模型或某些軟件進(jìn)行可靠性的定量評(píng)價(jià)，以判斷該軟件是否達(dá)到需求說(shuō)明書(shū)中約定的可靠度。d）流程圖：如右圖?；谲浖煽啃越５姆椒╝）在測(cè)試時(shí)，將所確定的失效交由開(kāi)發(fā)者分析和修改，建立軟件的一個(gè)新的版本，再進(jìn)行下一次測(cè)試。在“測(cè)試一排錯(cuò)一建立新版本”的迭代過(guò)程中，被發(fā)現(xiàn)的軟件錯(cuò)誤不斷被剔除，軟件可靠性呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，故又稱(chēng)為軟件可靠性增長(zhǎng)建模，它是當(dāng)前軟件可靠性建模的主要內(nèi)容。b）與“驗(yàn)證法”比較，共同點(diǎn)：故障情況也要依賴(lài)于測(cè)試；區(qū)別：在進(jìn)行測(cè)試的同時(shí)修改故障，并通過(guò)對(duì)所收集的故障行為進(jìn)行建模分析，從而估計(jì)軟件可靠性的實(shí)際水平，指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)人員進(jìn)行下一步的工作。c）主要用于軟件的開(kāi)發(fā)階段，測(cè)i缺陷的排除