嵌入式復(fù)習(xí)題及答案1

填空題30’；名詞解釋20’；閱讀程序10’；問答題30’；意見和感想10’（不少于300字）。嵌入式復(fù)習(xí)綱要第一章1、國內(nèi)對于嵌入式系統(tǒng)的定義是什么？p1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)，軟硬件可裁減，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。補(bǔ)充：實(shí)時(shí)系統(tǒng)中任務(wù)有四種狀態(tài)：運(yùn)行、就緒、掛起、冬眠。2、什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？根據(jù)實(shí)時(shí)性，嵌入式操作系統(tǒng)有哪些類型？答：所謂實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指在這種系統(tǒng)中，一個(gè)優(yōu)先級高的任務(wù)能夠得到立即的、沒有延遲的服務(wù)，不需要等待任何其他優(yōu)先級低的任務(wù)，一旦它得到CPU的使用權(quán)，將一直執(zhí)行直到工作結(jié)束或者出現(xiàn)更高級別的進(jìn)程。嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件。1)、傳統(tǒng)的經(jīng)典PTOS，包括VxWorks操作系統(tǒng)，以及其Tornado開發(fā)平臺(tái)；2)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)；3)、WindowsCE嵌入式操作系統(tǒng)；4)、uC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。注：實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分類（1）硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)：確保系統(tǒng)中的關(guān)鍵任務(wù)在確定的時(shí)間得到響應(yīng)，不能有失敗的情況，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果；（2）軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)：設(shè)計(jì)的時(shí)候是有響應(yīng)時(shí)間要求的，但是偶爾某些任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間超過這個(gè)限制也不會(huì)有嚴(yán)重的后果；（3）非實(shí)時(shí)系統(tǒng)：無響應(yīng)時(shí)間的要求。3、選擇嵌入式操作系統(tǒng)原則有哪些？答：一般而言，在選擇嵌入式操作系統(tǒng)時(shí)，可以遵循以下6個(gè)原則：市場進(jìn)入時(shí)間、可移植性、可利用資源、系統(tǒng)定制能力、成本、中文內(nèi)核支持。4、列舉一些常見的嵌入式操作系統(tǒng)。答：常見的嵌入式系統(tǒng)有：Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX、Rtems、QNX、INTEGRITY、OSE、CExecutive。5、嵌入式系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？p11答：專用于特定任務(wù)、多類型處理器和處理器系統(tǒng)支持、極其關(guān)注成本、是實(shí)時(shí)系統(tǒng)、可裁剪性好、可靠性高、大多有功耗約束。6、說說嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。p12答：(1)、嵌入式開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此要求嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時(shí)還需要提供強(qiáng)大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持；(2)、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟，帶寬的提高而日益提高，使得單一功能的設(shè)備不再單一，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，這就要求芯片設(shè)計(jì)廠商在芯片上集成更多的功能；(3)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為必然趨勢；(4)、精簡系統(tǒng)內(nèi)核、算法，降低功耗和軟硬件成本；(5)、提供友好的多媒體人機(jī)界面。7、列舉一些典型的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。p10答：應(yīng)用有：(1)國防軍事領(lǐng)域；(2)工業(yè)控制；(3)交通管理；(4)信息家電；(5)辦公自動(dòng)化；(6)POS網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)；(7)醫(yī)療保健設(shè)備；(8)環(huán)境工程和自然；(9)機(jī)器人。8、典型嵌入式系統(tǒng)硬件的基本組成。p4答：嵌入式系統(tǒng)的硬件架構(gòu)，是以嵌入式處理器為中心，由存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、通信模塊以及電源等必要的輔助接口組成。嵌入式處理器可以分成：(1)、嵌入式微處理器；(2)、嵌入式微控制器；(3)、嵌入式DSP處理器；(4)、嵌入式片上系統(tǒng)。外圍設(shè)備根據(jù)功能一般分為：存儲(chǔ)設(shè)備、通信設(shè)備、I/O設(shè)備。第二章1、簡述ARM處理器種類及特點(diǎn)。答：特點(diǎn)：1)體積小，低功耗，低成本，高性能；2)支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；3)大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；4)大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；5)尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；6)指令長度固定。種類：ARM7系列，ARM9系列，ARM9E系列，ARM10E系列，SecurCore系列，Inter的Xscale，Inter的StrongARM。2、簡述ARM處理器的工作狀態(tài)。答：第一種為ARM狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行32位的字對齊的ARM指令；第二種為Thumb狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行16位，半字對齊的Thumb指令。3、什么是大端模式？什么是小端模式？（必考）p17著重看懂例子答：大端模式是指字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中；小端模式是指字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在高地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在低地址中；4、簡述ARM微處理器的七種運(yùn)行模式。答：1）用戶模式（usr）；2）快速中斷模式(fip)；3）外部中斷模式(irp)；4）管理模式(svc)；5）數(shù)據(jù)訪問終止模式(abt)；6）系統(tǒng)模式(sys)；7）未定義指令中止模式(und)。5、簡述ARM寄存器組織的特點(diǎn)。答：1)未分組寄存器R0-R7，即指向同一物理寄存器，未被系統(tǒng)用作特殊的用途；2)分組寄存器R8-R14，即每一次所訪問的物理寄存器與處理器當(dāng)前的運(yùn)行模式有關(guān)；3)程序計(jì)數(shù)器PC（R15），即用作程序計(jì)數(shù)器（PC）。4)R16：用作CPSR(當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器)，它在任何運(yùn)行模式下被訪問。每一種運(yùn)行模式下又有一個(gè)專業(yè)的物理狀態(tài)寄存器（SPSR），當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，SPSR用于保存CPSR的當(dāng)前值，從異常退出時(shí)則可由SPSR來恢復(fù)CPSR。6、簡述ARM指令尋址方式。答：(1)、立即尋址：操作數(shù)本身就在指令中給出，只要取出指令也就取到了操作數(shù)；(2)、寄存器尋址：就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù)。(3)、寄存器間接尋址：是以寄存器中的值作為操作數(shù)的地址，而操作數(shù)本身放在存儲(chǔ)器中。(4)、基址變址尋址：是將寄存器的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址。(5)、多存儲(chǔ)器尋址：一條指令可由完成多個(gè)寄存器值的傳送。(6)、相對尋址：一程序計(jì)數(shù)器當(dāng)前值