《嵌入式系統(tǒng)》練習(xí)二

《嵌入式系統(tǒng)》練習(xí)題二一、填空題.嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用軟件開發(fā)一般都采用任務(wù)型設(shè)計(jì)，且具有一實(shí)時(shí)性—要求。.嵌入式操作系統(tǒng)一般都采用模塊化設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)應(yīng)用要求選擇相應(yīng)的的功能，以定制新的嵌入式操作系統(tǒng)，這種特性稱為—可裁剪.嵌入式系統(tǒng)在調(diào)試時(shí)往往采用交叉調(diào)試的方式進(jìn)行，這種交叉調(diào)試也稱為—遠(yuǎn)程調(diào)試.在基于MCS-51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)過程中經(jīng)常使用的調(diào)試方式是—ROM仿真器.在LinUX的命令中，用于刪除文件的命令是—RM.在LinUX的命令中，用于打包的命令是tar.ARM處理器總共有_37—個(gè)32位的物理寄存器。.ARM存儲(chǔ)器支持兩種端序，其中字?jǐn)?shù)據(jù)的高位字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中的這種存儲(chǔ)端序稱大端序.ATPCS的參數(shù)傳遞規(guī)則中，當(dāng)參數(shù)個(gè)數(shù)不超過4個(gè)時(shí)，可以使用寄存器R0?R3來傳遞參數(shù)，當(dāng)參數(shù)超過4個(gè)時(shí)，還可以使用一堆?！獊韨鬟f參數(shù)。.可執(zhí)行的映像文件一般可以包含一個(gè)或多個(gè)代碼段，代碼段通常是_只讀.實(shí)時(shí)邏輯的正確性不僅依賴于計(jì)算結(jié)果的正確性，還取決于輸出結(jié)果的—時(shí)間.位于具體硬件設(shè)備和軟件之間，其主要作用是屏蔽各個(gè)硬件具體的細(xì)節(jié)特征，為上層軟件提供統(tǒng)一的訪問接口，以便于軟件的移植的這一層軟件稱為—硬件抽象層.半主機(jī)調(diào)試的實(shí)質(zhì)是讓不支持ANSIC函數(shù)庫功能的目標(biāo)系統(tǒng)使用調(diào)試主機(jī)提供的_.C函數(shù)庫功能。.在ARM狀態(tài)下，用于半主機(jī)操作的SWI子功能號(hào)是—0X123456.在LinUX圖形界面下，快速進(jìn)入第二個(gè)虛擬控制臺(tái)的組合鍵是_Alt+F2.在基于嵌入式LinUX開發(fā)時(shí)，要求上位機(jī)和下位機(jī)的LinUX內(nèi)核版本一 相同.在ARM處理器的異常中斷向量表中，每個(gè)異常中斷向量占_4—個(gè)字節(jié)。.ARM處理器的工作狀態(tài)包括ARM狀態(tài)和_Thumb狀態(tài)。.當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器的預(yù)定義名稱是—CPSR.在ARM匯編語言中，指令— 不能—從一行的開頭處開始編寫。.在LinuX中，用于管理項(xiàng)目的工具是make.ARM處理器有5種異常處理工作模式，分別是ABT、UND、SVC、FIQ和IRQ。.在ARM匯編程序中用于將一個(gè)源文件包含到當(dāng)前源文件中的指示符是—GET或INCLUDE.用于指定ARM匯編程序入口點(diǎn)的指示符是—ENTRY二、選擇題51系列的單片機(jī)系統(tǒng)屬于一AA.無操作系統(tǒng)控制的嵌入式系統(tǒng)B」小型操作系統(tǒng)控制的嵌入式系統(tǒng)C.中型操作系統(tǒng)控制的嵌入式系統(tǒng)D.大型操作系統(tǒng)控制的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序編程接口的英文縮寫是— DA.EPROMB.HALC.BSPD.API片上調(diào)試技術(shù)的英文縮寫是—BA.ICEB.OCDC.JTAGD.BDMARM公司提供的一種調(diào)試監(jiān)控程序（也稱為調(diào)試代理）的是_DA.ARMulatorB.ADSC.AXDD.AngelLinuX文件系統(tǒng)使用A來記錄文件信息，作用像Winodows的文件分配表。A.索引節(jié)點(diǎn)B.硬鏈接C.軟連接D.符號(hào)連接.在LinUX下，用于創(chuàng)建目錄的命令是—BA.cdB.mkdirC.rdD.rm.ARM處理器不支持—A—數(shù)據(jù)類型。A.64B.32C.16D.8.ARM指令恰好是—B字節(jié)邊界對(duì)準(zhǔn)。A.2B.4C.8D.16.在ARM的匯編指示符中，C與FIELD等價(jià)。A.^B.％C.＃D.=.在ARM的各種程序文件中，A是不包含調(diào)試信息和注釋信息。A.BIN文件B.EXE文件C.ELF文件D.AXF文件.下列B是嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。A.內(nèi)核大B.可搶占C.不可配置D.可靠性低.實(shí)時(shí)系統(tǒng)有一個(gè)基本的性能指標(biāo)，但不包括—CA.響應(yīng)時(shí)間B.生存時(shí)間C.存儲(chǔ)時(shí)間D.吞吐量在開發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件時(shí)，若沒有下位機(jī)和評(píng)估板，最簡單的方法是利用AA.模擬軟件B.ROM仿真器C.目標(biāo)機(jī)D.在線仿真器背景調(diào)試的英文縮寫是—AA.BDMB.ICDC.ICED.OCDD文件系統(tǒng)可用于存放一些具有臨時(shí)性或經(jīng)常修改的數(shù)據(jù)。A.JFFSB.ROMFSC.YAFFSD.RAMFS在LinuX下，顯示已經(jīng)掛載的分區(qū)列表的命令是— CA.duB.lsC.dfD.dir下列D表示的是管理模式。A.usrB.irqC.abtD.svcARM處理器一共有D個(gè)狀態(tài)寄存器。A.3B.4C.5D.6下列一B異常發(fā)生時(shí)，程序計(jì)數(shù)器的值還沒有更新。A.IRQB.UNDC.FIQD.數(shù)據(jù)訪問ABT下列—C代表?xiàng)Ｖ噶罴拇嫫鞯拿Q。A.APB.BPC.SPD.KPGNU開發(fā)套件中，下列B—是項(xiàng)目管理工具。A.asB.makeC.makefileD.MakefileARM9屬于ARM處理器的第_A代產(chǎn)品。A.V5B.V6C.V7D.V8ARM10的指令流水線是D—級(jí)。A.3B.4C.5D.6ARM映像文件內(nèi)部組織具有層次結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，包含三種成分，但不包括DA.輸入段B.輸出段C.域D.臨界段ATPCS規(guī)定，子程序間通過寄存器傳遞參數(shù)時(shí)，不能使用一A—來傳遞參數(shù)。A.R4B.R3C.R2D.R1三、判斷題嵌入式系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)主要由嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件組成，其中嵌入式微處理器屬于嵌入式軟件系統(tǒng)的核心。（錯(cuò)）運(yùn)行在智能手機(jī)或平板電腦中的Android系統(tǒng)是一種嵌入式操作系統(tǒng)。（對(duì)WindRiVer公司所提供的軟件開發(fā)包是Tornad。，基所使用的操作系統(tǒng)是Windows。（錯(cuò)）基于ARM的開發(fā)工具僅包括編輯器、編譯器、匯編器、鏈接器和調(diào)試器。（錯(cuò)在LinuX系統(tǒng)中，目錄不能有硬連接，且硬連接不能跨越文件系統(tǒng)。LinuX系統(tǒng)中卸載某個(gè)文件系統(tǒng)需要使用的命令是unload。（錯(cuò)）當(dāng)ARM處理器執(zhí)行異常處理程序時(shí)，處理器處于ARM狀態(tài)。（對(duì)）ARM處理器的快速中斷模式下的影子寄存器數(shù)量最多。（對(duì)）EXTERN在引用某個(gè)外來的符號(hào)時(shí)，如果本源文件設(shè)有實(shí)際引用該符號(hào)，該符號(hào)也會(huì)被加入到本源文件的符號(hào)表中。（錯(cuò)）在ARM匯編語言中，基本指令必須從一行的行頭開始。（錯(cuò)）嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)的開發(fā)模式和開發(fā)過程完全相同。（錯(cuò)）嵌入式技術(shù)在我國應(yīng)用最早的就是工業(yè)控制領(lǐng)域。（對(duì)）Angel是ARM公司開發(fā)的駐留在下位機(jī)的一種調(diào)試監(jiān)控程序。（對(duì)）調(diào)試器和Angel之間的通信根據(jù)JTAG協(xié)議進(jìn)行。（錯(cuò)）Cat是用于顯示文件內(nèi)容的命令，在顯示文件內(nèi)容時(shí)能夠分屏顯示文件的內(nèi)容。（錯(cuò)）LinUX下的tar命令即可以打包文件，也可壓縮文件。（錯(cuò)）ARM9核的指令流水線是6級(jí)。（錯(cuò)）只有ABT和UND模式才是ARM處理器真正意義主的“異?！?。（對(duì)）一個(gè)ARM源程序至少需要一個(gè)代碼段，大的程序可以包含多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段。（對(duì)）ATPCS規(guī)定，默認(rèn)情況下，子程序之間通過寄存器R0-R7來傳遞參數(shù)。（錯(cuò)）在LinUX的makefile文件下的自動(dòng)變量中，$?代表所有依賴文件，以空格分開且其修改日期比當(dāng)前規(guī)則的目標(biāo)文件的創(chuàng)建日期早。（錯(cuò)）ARMV7體系結(jié)構(gòu)的處理器核使用ARMCOrteX打頭，主要有A、R和乂三個(gè)系列。（對(duì)）ARM處理器一共有7種工作模式，其中的5種模式又稱為特權(quán)模式。（錯(cuò)）在內(nèi)嵌匯編程序段中，對(duì)物理寄存器的使用沒用任何限制。（錯(cuò)）匯編程序調(diào)用C程序時(shí)，C程序不需要使用任何關(guān)鍵字來聲明，而匯編程序則需要使用IMPORT來聲明C程序。（對(duì)）四、簡答題.試比較SRAM、DRAM和SDRAM有什么區(qū)別？SRAM:加電情況下不需要刷新，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，一般不是行列地址復(fù)用。存取速度較快，且比較省電，但存1位信息需要4-6只晶體管，制造成本高。一般用做cache。DRAM:需要不斷刷新才能保存數(shù)據(jù)，行列地址復(fù)用。存1位信息只需要1只晶體管。一般用做主存。SDRAM:數(shù)據(jù)的讀寫需要時(shí)鐘來同步，多bank結(jié)構(gòu)。DRAM和SDRAM的容量較SRAM大,但讀寫速度不如SRAM。DDRSDRAM:SDRAM在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只傳輸一次數(shù)據(jù)，它是在時(shí)鐘的上升期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；而DDR內(nèi)存則是一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸兩次數(shù)據(jù)，它能夠在時(shí)鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù)，因此稱為雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。DDR內(nèi)存可以在與SDRAM相同的總線頻率下達(dá)到更高的數(shù)據(jù)傳輸率。.什么是映像文件？什么是映像文件的加載視圖和執(zhí)行視圖？映像文件（Image）是一個(gè)計(jì)算機(jī)上的可執(zhí)行文件，在執(zhí)行之前被加載到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。通常，一個(gè)映像文件中包含多個(gè)線程。映像文件的加載視圖是指映像文件開始執(zhí)行前它的域和段在存儲(chǔ)器中的位置視圖，該視圖根據(jù)映像文件裝載到存儲(chǔ)器時(shí)的地址描述每一個(gè)域和段。映像文件的執(zhí)行視圖是指映像文件在執(zhí)行時(shí)其每一個(gè)域和段在內(nèi)存中的地址描述視圖。.LinUX的開發(fā)工具有哪些？1）程序編輯器：Vi、emacs、gedit。2）編譯器套裝：GCC3）鏈接器：ld4）匯編器:as5）調(diào)試器：gdb6）項(xiàng)目管理工具：make.什么是ARM處理器的影子寄存器？影子寄存器的引入是ARM的一個(gè)特點(diǎn)（X86,POwerPC都沒有）。我們知道，ARM有16個(gè)通用寄存器，這16個(gè)通用寄存器在指令中使用4個(gè)bit來標(biāo)識(shí)，但是在不同的模式下，同樣的4個(gè)bit指向不同的物理寄存器，這些不同的物理寄存器就被稱之為影子寄存器。不同的通用寄存器的影子寄存器個(gè)數(shù)也不相同，有的沒有，有的只有1個(gè)，有的多達(dá)5個(gè)。要記住一點(diǎn)：所有的影子寄存器都是一個(gè)實(shí)際存在的物理寄存器。ARM核是一個(gè)非常緊湊的設(shè)計(jì)，影子寄存器的引入就是這種設(shè)計(jì)的表現(xiàn)。通過引入影子寄存器，指令可以重復(fù)使用相同的寄存器編碼，但是在不同模式下，這些編碼對(duì)應(yīng)不同的物理寄存器。比如Abort模式下的R13就同用戶模式下的R13不同，雖然它們編碼一樣，但是實(shí)際上對(duì)應(yīng)的是不同的物理寄存器（可以將CPSR的模式域當(dāng)作片選）。.ARM匯編的符號(hào)命名和書寫規(guī)則有哪些？1．符號(hào)命名可以使用大小寫字母，數(shù)字和下劃線。2．符號(hào)是大小寫字母敏感的。3．除本地行號(hào)外，名稱不能不能以數(shù)字開頭。4．一個(gè)程序段中不能重名。5．符號(hào)在其作用范圍內(nèi)必須唯一。.符號(hào)不能夠與系統(tǒng)內(nèi)部變量或者系統(tǒng)預(yù)定義的符號(hào)同名。例如：a1orR0、sp、cpsr、｛PC｝or.、｛VAR｝or@、｛CONFIG｝、｛CPU｝等等。.當(dāng)程序中的符號(hào)與指令助記符或者指示符同名時(shí)，用雙豎線將符號(hào)括起來。如I∣buffe.a∣I,這時(shí)雙豎線并不是符號(hào)的組成部分。.在ARM匯編語言程序中，所有符號(hào)必須在一行的最左邊位置開始書寫，即所謂的頂格書寫，不允許包含空格或者制表符。.符號(hào)的字符序列中不能大小寫字母相混雜。.如果符號(hào)使用了更大范圍的字符集，則需要用單豎線將符號(hào)括起來，以便編譯器處理。例如：I.textI和IImage$$ZI$$Limitl.單豎線不屬于符號(hào)，在兩個(gè)單線之間不能適用單豎線、分號(hào)。.嵌入式操作系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？嵌入式操作系統(tǒng)（EOS）一般具有以下特點(diǎn)：D可移植2）強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性能3）內(nèi)核精簡，所占空間小4）搶占式內(nèi)核5）使用可重入函數(shù)6）可配置7）可裁剪8）高可靠性.何謂半主機(jī)方式？半主機(jī)，也稱為半主機(jī)機(jī)制、半主機(jī)方式、半主機(jī)調(diào)試或者半主機(jī)調(diào)試方法。其實(shí)質(zhì)是讓不支持ANSlC函數(shù)庫功能的目標(biāo)系統(tǒng)使用調(diào)試主機(jī)提供的C函數(shù)庫功能。即目標(biāo)機(jī)可借助半主機(jī)機(jī)制將應(yīng)用程序發(fā)出的I/O請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)處理,而不是由目標(biāo)機(jī)本身來處理I/O請(qǐng)求。此種調(diào)試方式非常有用，因?yàn)槟繕?biāo)開發(fā)系統(tǒng)往往不具備最終系統(tǒng)所有的輸入輸出設(shè)備。. Linux的啟動(dòng)過程如何？答：LinUX的啟動(dòng)過程如下：1）處理器重新啟動(dòng)之后，執(zhí)行ROM啟動(dòng)代碼;2）ROM啟動(dòng)代碼初始化CPU、內(nèi)存控制器以及片上設(shè)備，然后配置存儲(chǔ)映射，然后執(zhí)行引導(dǎo)裝載程序LILO；3）LILO將Linux內(nèi)核從閃存或TFTP服務(wù)器解壓到RAM中，然后跳到內(nèi)核的第一條指令處執(zhí)行，內(nèi)核首先配置微處理器的寄存器，然后調(diào)用Start_kernel，它是體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的開始點(diǎn)；4）內(nèi)核初始化高速緩存和各種硬件設(shè)備；5）內(nèi)核掛裝根文件系統(tǒng)；6）內(nèi)核執(zhí)行init進(jìn)程；7）正在執(zhí)行的init進(jìn)程裝載運(yùn)行時(shí)共享庫；Init進(jìn)程讀取其配置文件/etc/inittab并執(zhí)行腳本，一般而言執(zhí)行一個(gè)啟動(dòng)腳本，即/etc/rc.d/rc.sysinitInit進(jìn)入運(yùn)行級(jí)別，執(zhí)行系統(tǒng)任務(wù)和登錄，最后進(jìn)入用戶會(huì)話階段。.異常處理結(jié)束后，CPU是如何返回到主程序斷點(diǎn)的？從異常中斷處理程序返回時(shí)，需要執(zhí)行以下4個(gè)基本操作：1．所有修改過的用戶寄存器必須從處理程序的保護(hù)棧中恢復(fù)（出棧）2.恢復(fù)被中斷程序在被中斷時(shí)刻的CPSR寄存器（當(dāng)時(shí)的執(zhí)行現(xiàn)場），實(shí)質(zhì)上就是將SPSRjnode寄存器內(nèi)容恢復(fù)到CPSRo3．返回到發(fā)生異常中斷的指令位置（該指令沒有執(zhí)行完畢）或者異常中斷的下一條指令處執(zhí)行。為了做到這一點(diǎn)，需要將LR_mode寄存器的內(nèi)容經(jīng)過某種減法計(jì)算后復(fù)制到程序計(jì)數(shù)器PC中。4.清除CPSR中的中斷禁止標(biāo)志位（I標(biāo)志和T標(biāo)志）。.匯編程序、C/C++程序相互調(diào)用時(shí)，需要注意什么問題？.設(shè)計(jì)匯編程序必須遵守ATPCS,保證程序調(diào)用時(shí)參數(shù)的正確傳遞。.在匯編程序中使用EXPORT指示符聲明本程序可以被別的程序調(diào)用。.在C語言程序中使用extern關(guān)鍵詞聲明該匯編程序可以被調(diào)用，C++語言程序使用extern“C”來聲明該匯編程序可以被調(diào)用。.在匯編程序調(diào)用該C程序之前，需要在匯編程序中使用IMPORT偽操作來聲明該C程序。.在匯編程序中通過BL指令來調(diào)用子程序。.試說明ARM指令和Thumb指令的主要區(qū)別？答：.指令工作標(biāo)志：ARM指令的CPSR的T位為0,而Thumb為Io.操作數(shù)尋址方式：大多數(shù)ARM指令為3地址，大多數(shù)ThUmb指令為2地址。.指令長度：ARM指令長度為32位，而ThUmb指令長度為16位。.條件執(zhí)行：大多數(shù)ARM指令都可以條件執(zhí)行，只有分支ThUmb指令才可以條件執(zhí)行。.數(shù)據(jù)處理指令：ARM指令可以訪問桶型移位器和ALU,而Thumb指令有獨(dú)立的桶型移位器和ALU指令。.寄存器使用：ARM指令可以使用15個(gè)通用寄存器和PC,而Thumb指令使用8個(gè)通用低寄存器、7個(gè)高寄存器和PC。.程序狀態(tài)寄存器：ARM指令在特權(quán)模式下可讀可寫，而ThUmb指令不能直接訪問。.異常處理：ARM指令能夠全盤處理，而ThUmb指令不能處理。.編寫ARM匯編語言程序的注意事項(xiàng)有哪些？答：.在ARM匯編語言中，指令不能從一行的行頭開始。在一行語句中，指令的前面必須有空格或者符號(hào)。.在ARM匯編語言中，符號(hào)必須從一行的行頭開始，并且符號(hào)中不能包含空格，符號(hào)后面不能跟“：”。.ARM匯編器對(duì)標(biāo)識(shí)符大小寫敏感（即區(qū)分大小寫字母），書寫標(biāo)號(hào)及指令時(shí)字母大小寫要一致。.在ARM匯編程序中，ARM指令、偽指令、寄存器名可以全部為大寫字母，也可以全部為小寫字母，但不要大小寫混合使用。.源程序中，語句之間可以插入空行，以使得源代碼的可讀性更好。.在ARM匯編語言中注釋以分號(hào)“；”開頭。注釋的結(jié)尾即為一行的結(jié)尾。注釋也可以單獨(dú)占用一行。.如果單行代碼太長，可以使用字符“\”將其分行?！癨”后不能有任何字符，包括空格和制表符等。五、問答及應(yīng)用題LLinUX的makefile有什么作用？例如，在某目錄下某工程有三個(gè)源文件，分別是xal.c、xa2.c和xa3.c，其分別對(duì)應(yīng)的頭文件是xal.h、xa2.h和xa3.h，該工程的最終可執(zhí)行文件名是mytest，此外，xa2.c和xa3.c還依賴于xa1.h，試寫出該目錄下最通用的makefile文件。make工具通過一個(gè)稱為makefile的文件來完成并自動(dòng)維護(hù)編譯工作。Makefile需要按照某種語法進(jìn)行編寫，其中說明了如何編譯各個(gè)源文件并連接生成可執(zhí)行文件，并定義了源文件之間的依賴關(guān)系。當(dāng)修改了其中某個(gè)源文件時(shí)，如果其他源文件依賴于該文件，則也要重新編譯所有依賴該文件的源文件。具體makefile文件之一如下：#Thisisamakefileformaketools.Mytest:xa1.oxa2.oxa3.oGCC-omytestxa1.oxa2.oxa3.oXa1.o:xa1.cxa1.hGcc—cxa1.cXa2.o:xa2.Cxa2.hxa1.hGcc—cxa2.cXa3.o:xa3.cxa3.hxa1.hGcc-Cxa3.c.試編寫一個(gè)ARM匯編子程序SUMMING,用于計(jì)算1000以內(nèi)所有能被3整除的自然數(shù)之和。要求該子程序可被其他程序調(diào)用。EXPORTSUMMINGAREAMYSUM,CODE,READONLYENTRYSUMMINGLDRR0,=1000MOVR1,#0MOVR2,#3CMPR2,R0LOOPADDLORl,Rl,R2ADDSR2,R2,#3BLOLOOPMOVPC,LREND.與通用計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)相比，嵌入