嵌入式實時操作系統(tǒng)試題

嵌入式實時操作系統(tǒng)試題——（筆試、閉卷）一、判斷（2X12=24分）1、嵌入式系統(tǒng)是看不見的計算機(jī)系統(tǒng)，其開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境一致。（F）2、PC機(jī)可包含在嵌入式系統(tǒng)中。（T）3、通常嵌入式系統(tǒng)是一個通用的計算平臺，其軟件是應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)兩種軟件的一體化程序。（F）4、嵌入式硬件系統(tǒng)的多樣性不僅表現(xiàn)在嵌入式CPU的多樣性、而且具有相同微處理器的硬件系統(tǒng)可能會有多種不同的外圍電路。（T）5、嵌入式硬件系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器，其主要體系架構(gòu)有SPARC、Pentium、Itanium等。（F）6、AMBA總線是片內(nèi)總線，包括高速總線AHB和低速總線APB。 （T）7、NandFlash是一種FlashMemory它既可以做主存也可做外存使用。（F）8、NorFlash是一種FlashMemory它既可以做主存也可做外存使用。（T）9、在ARMCPU模式中System模式與User模式的運(yùn)行環(huán)境一樣，但是它可以不受任何限制地訪問任何資源。（T）10、在ARMCPU模式中除User模式外，其它模式都被稱為特權(quán)模式，User模式可直接改變CPU的模式。（F）11、ARM有兩種工作狀態(tài)：ARM和Thumb,ARM和Thumb之間狀態(tài)的切換將影響CPU的模式或寄存器的內(nèi)容。（F）12、ARM是32位嵌入式處理器，并可以進(jìn)入16位運(yùn)行模式，可支持大、小端數(shù)據(jù)格式（T）13、X86CPU的異常向量與ARMCPU的異常向量的區(qū)別是：在X86平臺上，當(dāng)有異常發(fā)生時CPU是到指定的向量地址讀取要執(zhí)行的程序的地址。而ARMCPU是到向量地址的地方讀取指令，也就是ARM的向量地址處存放的是一條指令（一般是一條跳轉(zhuǎn)指令）。（TRUE）14、存儲器映射編址是指I/O端口的地址與內(nèi)存地址統(tǒng)一編址，即I/O單元與內(nèi)存單元在同一地址空間。其優(yōu)點是可采用豐富的內(nèi)存操作指令訪問UO單元、無需單獨的UO地址譯碼電路、無需專用的UO指令。（T）15、ARM的中斷處理方式與X86是一致的，當(dāng)中斷發(fā)生時CPU是到指定的向量地址讀取要執(zhí)行的程序的地址。（F）16、AMBA中APB是低速總線，并可支持多個主單元。（F）17、在設(shè)計嵌入式實時操作系統(tǒng)調(diào)度器的時候，應(yīng)盡量考慮公平和最小化平均響應(yīng)時間。（F）18、不可搶占內(nèi)核是指內(nèi)核不能被中斷，可搶占內(nèi)核指內(nèi)核可被中斷。（F）19、當(dāng)任務(wù)等待資源時，系統(tǒng)調(diào)用一旦返回就獲得了該等待的資源。（F）20、在嵌入式實時多任務(wù)系統(tǒng)中，任務(wù)的優(yōu)先級比中斷的優(yōu)先級高。（F）21、中斷處理程序可以使用嵌入式操作系統(tǒng)提供的所有系統(tǒng)調(diào)用。（F）22、基于優(yōu)先級可搶占式調(diào)度是指任何時刻都嚴(yán)格按照高優(yōu)先級任務(wù)在處理器上運(yùn)行的原則進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，或者說，在處理器上運(yùn)行的任務(wù)永遠(yuǎn)是系統(tǒng)中優(yōu)先級最高的任務(wù)（F）23、優(yōu)先級繼承可解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題，需要操作系統(tǒng)提供該支持，優(yōu)先級繼承對應(yīng)用的運(yùn)行流程影響大（F）23a、優(yōu)先級天花板可解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題，它是當(dāng)?shù)蛢?yōu)先級的任務(wù)阻塞高優(yōu)先級任務(wù)時抬高低優(yōu)先級任務(wù)的優(yōu)先級（F）24、優(yōu)先級繼承算法要求在互斥信號量被創(chuàng)建時就確定出可能訪問競爭資源的任務(wù)情況，從而確定該資源的優(yōu)先級天花板。（FALSE）25、優(yōu)先級繼承和優(yōu)先級天花板算法對任務(wù)優(yōu)先級的改變在一定程度上都會影響應(yīng)用中預(yù)先設(shè)定的任務(wù)運(yùn)行流程。相對而言，優(yōu)先級天花板算法對應(yīng)用中任務(wù)流程的影響要小。（F）26、優(yōu)先級天花板算法可有效地解決死鎖和阻塞鏈問題。（T）27、事件機(jī)制是一種同步機(jī)制，當(dāng)多次發(fā)送同一事件時，在未經(jīng)過任何處理的情況下，其效果等同于只發(fā)送一次。（T）27a.通常情況下，互斥信號量的取值為0和1，創(chuàng)建時初始值為0。（F）27b.從操作系統(tǒng)的角度來看，消息隊列中存放的消息是無特定含義的字節(jié)流，其含義由具體應(yīng)用來解釋。（T）28、在事件機(jī)制中，等待事件的“與”關(guān)系表示等待的幾個事件都要發(fā)生才算等待的結(jié)果發(fā)生了。（T）29、在中斷處理程序中如果使用了操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用喚醒了比被中斷任務(wù)的優(yōu)先級高的任務(wù)，這時操作系統(tǒng)馬上進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。（F）30、在嵌入式實時操作系統(tǒng)中一般不使用虛擬存儲技術(shù)，以避免頁面置換所帶來的開銷所引起的不確定。（T）31、在MMU的2級內(nèi)存保護(hù)模式下，應(yīng)用程序的邏輯地址同應(yīng)用程序在物理內(nèi)存中的物理地址相同。（T）32、交叉調(diào)試可以直接調(diào)試不同指令集的程序，不需要通過外部通信的方式來控制被調(diào)試程序。（F）32、在OCD調(diào)試方式下，被調(diào)試程序在目標(biāo)監(jiān)控器的控制下運(yùn)行，并與后者共享某些資源，如CPU資源、RAM資源以及通信設(shè)備（如串口、網(wǎng)卡等）等資源。（F）32a、OCD與RomMonitor相比，其優(yōu)點是不占用目標(biāo)平臺的存儲空間及通信設(shè)備（如串口、網(wǎng)卡等）等資源。（T）33、DARTS方法是結(jié)構(gòu)化分析/設(shè)計的擴(kuò)展，它主要用在系統(tǒng)設(shè)計階段，進(jìn)行任務(wù)的劃分，并定義任務(wù)間的接口（T）33品嵌入式實時操作系統(tǒng)可提供高精度的系統(tǒng)時鐘，其時間粒度由應(yīng)用設(shè)定。（T）33b、時間管理中通常使用RTC和Timer兩種硬件設(shè)備，其中系統(tǒng)時鐘通常以RTC為基礎(chǔ)。（F）34、單調(diào)速率調(diào)度的基本原理是：基于任務(wù)的周期給它們指定優(yōu)先級，一般來說，周期越短的任務(wù)優(yōu)先級越低。（F）35、嵌入式DSP專用于數(shù)字信號處理，采用哈佛結(jié)構(gòu)。（T）36、ARM處理器的Thumb指令集是32位ARM指令集的一個子集，在執(zhí)行前，通過芯片上的邏輯塊，擴(kuò)展為標(biāo)準(zhǔn)的32位ARM指令來運(yùn)行。（T）37、ARM處理器是典型的CISC體系。（F）38、QNX操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為層次結(jié)構(gòu)。（F）TOC\o"1-5"\h\z12、嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)存管理比較簡單，通常不采用虛擬內(nèi)存管理。（ ）13、嵌入式軟件一般情況下調(diào)試器和被調(diào)試程序運(yùn)行在相同的計算機(jī)上。（ ）14、擁有關(guān)鍵任務(wù)的實時系統(tǒng)被成為強(qiáng)實時系統(tǒng)，否則稱為弱實時系統(tǒng)。（ ）15、任務(wù)可以掛起自己也能喚醒自己。（ ）16、采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，時間片設(shè)置太大與太小對系統(tǒng)都沒有任何影響。（ ）17、RMS調(diào)度算法只使用于所有任務(wù)都是周期性任務(wù)的情況。（ ）18、NorFlash是一種FlashMemory它既可以做主存也可做外存使用。（）19、強(qiáng)實時系統(tǒng)對系統(tǒng)響應(yīng)時間有嚴(yán)格的要求，如果系統(tǒng)響應(yīng)時間不能滿足，就要引起系統(tǒng)崩潰或致命的錯誤。（F）20、弱實時對系統(tǒng)響應(yīng)時間有要求，但是如果系統(tǒng)響應(yīng)時間不能滿足，不會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)致命的錯誤或崩潰。（F）21、循環(huán)輪詢系統(tǒng)適合于慢速和非?？焖俚暮唵蜗到y(tǒng)。（T）22、單處理器多任務(wù)系統(tǒng)無需嵌入式操作系統(tǒng)的支持。（F）23、ARM處理器有37個寄存器，9種運(yùn)行模式。（F）24、如果ARM處理器運(yùn)行在User模式下，則程序不能訪問有些受保護(hù)的資源，但能通過異常的形式來改變CPU的當(dāng)前運(yùn)行模式。（T）25、異常和外部中斷不能夠引起ARM處理器工作模式的改變。（F）26、CPSR寄存器在所有的處理器模式下都是可以讀/寫的。（T）27、MIPS是一種很流行的RISC處理器。（T）28、嵌入式軟件的運(yùn)行方式主要有調(diào)試方式和固化方式兩種，不同方式下程序代碼或數(shù)據(jù)在目標(biāo)機(jī)內(nèi)存中的定位都相同。（F）29、交叉調(diào)試時，調(diào)試器和被調(diào)試程序運(yùn)行在不同的計算機(jī)上。（T）30、任務(wù)控制塊的內(nèi)容在任務(wù)創(chuàng)建時進(jìn)行初始化，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不會發(fā)生變化。（F）31、通過任務(wù)變量，多個任務(wù)可以把同一個全局或靜態(tài)變量作為任務(wù)的私有變量來使用。（T）32、交叉編譯是指編譯過程由開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺一起編譯完成。（F）二、單選或多選題（2X20=40分，全部選對得2分，選對一半以下選項沒有分，選對一半以上個選項得1分）1.嵌入式系統(tǒng)的特點是（ABCDE）（A）嵌入式系統(tǒng)通常是形式多樣、面向特定應(yīng)用的軟硬件綜合體；（B）嵌入式系統(tǒng)得到多種類型的處理器和處理器體系結(jié)構(gòu)的支持；（C）嵌入式系統(tǒng)通常極其關(guān)注成本；（D）嵌入式系統(tǒng)有實時性和可靠性的要求；（E）嵌入式系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)一般是適應(yīng)多種處理器、可剪裁、輕量型、實時可靠、可固化的嵌入式操作系統(tǒng)；（F）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)不需要專門工具和特殊方法。.精簡指令集系統(tǒng)RISC（ReducedInstructionSetComputer）的特點是（BC）（A）減少代碼尺寸，增加指令的執(zhí)行周期數(shù)（B）簡單的尋址模式，僅允許LOAD和STORE指令存取內(nèi)存，其它所有的操作都基于寄存器到寄存器（C）直接執(zhí)行、寄存器較多（D）由硬件完成部分軟件功能，硬件復(fù)雜性增加，芯片成本高.嵌入式微處理器降低功耗的技術(shù)包括如下方面：（BCD）（A）提高工作電壓（B）提供不同的時鐘頻率：通過軟件設(shè)置（C）關(guān)閉暫時不使用的功能塊（D）提供功耗管理機(jī)制.關(guān)于ROMMonitor調(diào)試方式，以下說法中正確的是（ABCDE）（A）開發(fā)ROMMonitor的難度比較大。（B）當(dāng)ROMMonitor占用CPU時，應(yīng)用程序不響應(yīng)外部的中斷，因此不便調(diào)試有時間特性的程序。（C）要求目標(biāo)機(jī)必須有足夠的ROM（D）ROMMonitor要占用目標(biāo)機(jī)一定數(shù)量的資源，如：CPU資源、RAM資源和通信設(shè)備（如：串口、網(wǎng)卡等）資源。（E）調(diào)試環(huán)境不同于實際目標(biāo)環(huán)境.JTAG調(diào)試方式屬于下列哪種調(diào)試方式（D）（A）RomMonitor方式（B）RomEmulator方式（C）InCircuitEmulator方式（D）OnChipDebugging方式（E）Simulator方式.大多數(shù)嵌入式實時操作系統(tǒng)中，大都采用調(diào)度算法（A）來保證優(yōu)先級高的任務(wù)能及時運(yùn)行，采用調(diào)度算法（D）解決多個同優(yōu)先級任務(wù)平等調(diào)度問題。（A）搶占式任務(wù)調(diào)度 （B）單調(diào)速率調(diào)度 （C）FIFO調(diào)度 （D）時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度.在劃分任務(wù)的原則中，使用哪個或幾個原則劃分的任務(wù)需設(shè)置較高的優(yōu)先級（B、F）（A）I/O依賴性（B）時間關(guān)鍵性的功能 （C）計算量大的功能（D）功能內(nèi)聚 （E）時間內(nèi)聚 （F）周期執(zhí)行的功能.多任務(wù)系統(tǒng)的主要優(yōu)點是（ACE）。（A）將復(fù)雜的系統(tǒng)分解成相對獨立的多個任務(wù)，達(dá)到分而制之的目的，從而降低系統(tǒng)的復(fù)雜性；（B）需要采用一些新的軟件設(shè)計方法；（C）保證系統(tǒng)的實時性；（D）需要增加功能：任務(wù)間的協(xié)調(diào)，同步和通信功能；（E）系統(tǒng)的模塊化好，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。（F）需要對每一個共享資源互斥；（G）導(dǎo)致任務(wù)間的競爭；（⑴需要使用RTOS，RTOS要增加系統(tǒng)的開銷。.ARMCPU在FIQ模式下使用的寄存器集合是（A）PC,R14_fiqtoR8_fiq,R7toR0,CPSR,SPSR_fiqPC,R14toR8,R7toR0,CPSR,SPSR_fiqPC,R14_fiqtoR8_fiq,R7_fiqtoR0_fiq,CPSR,SPSR_fiqPC,R14toR8,R7toR0,CPSR在嵌入式實時操作系統(tǒng)中不采用虛擬存儲管理的主要原因是（AB）（A）對于實時、嵌入式應(yīng)用，如果采用虛擬存儲管理，由于頁交換的時間不可預(yù)測會影響整個系統(tǒng)的確定性。（B）在具體的嵌入式應(yīng)用中，任務(wù)的數(shù)量和各自可能使用的內(nèi)存容量在開發(fā)時就已預(yù)測。.在ARM微處理器的AMBA總線結(jié)構(gòu)中，AHB由（ABCD）組成。（A）主單元（B）從單元（C）仲裁器6）譯碼器（E）APB橋10a.在ARM微處理器的AMBA總線結(jié)構(gòu)中，APB具有以下（ACD）功能。A）AHB的從單元3）仲裁器（0譯碼器（D）APB中主單元.關(guān)于任務(wù)，下列說法中正確的有（ABCE）：（A）任務(wù)是一個具有獨立功能的無限循環(huán)的程序段的一次運(yùn)行活動，具有動態(tài)性、并行性和異步獨立性。（B）任務(wù)控制塊中應(yīng)包括任務(wù)標(biāo)識、任務(wù)優(yōu)先級、任務(wù)狀態(tài)和控制信息，以及CPU的現(xiàn)場的相關(guān)信息。（C）不同的內(nèi)核實現(xiàn)對任務(wù)狀態(tài)的定義不盡相同，其基本狀態(tài)為執(zhí)行態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)三種狀態(tài)。（D）任務(wù)函數(shù)不能有參數(shù)，但可以有返回值。（E）與ISR不同，任務(wù)是由內(nèi)核的調(diào)度程序調(diào)度的，而ISRs為異步地執(zhí)行，不受調(diào)度程序調(diào)度。.在嵌入式系統(tǒng)的總體設(shè)計中，應(yīng)完成如下工作（ABCDE）（A）系統(tǒng)總體框架設(shè)計（B）軟硬件劃分（C）處理器選定（D）操作系統(tǒng)選定（E）開發(fā)環(huán)境選定.嵌入式軟件的開發(fā)可以分為以下幾種（ABCDE）。（A）編寫簡單的板級測試軟件，主要是輔助硬件的調(diào)試（B）開發(fā)基本的驅(qū)動程序（C）開發(fā)特定嵌入式操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序（板級支持包）（D）開發(fā)嵌入式系統(tǒng)軟件，如嵌入式操作系統(tǒng)等（E）開發(fā)應(yīng)用軟件.以下關(guān)于程序與任務(wù)區(qū)別的描述，正確的有（ABCDE）（A）任務(wù)更能真實地描述并發(fā)，而程序不能（B）程序是靜態(tài)的，任務(wù)是動態(tài)的（C）任務(wù)有生命周期，有誕生有消亡，短暫的；而程序是相對長久的（D）一個程序可對應(yīng)多個任務(wù)，反之亦然（E）任務(wù)具有創(chuàng)建其他任務(wù)的功能，而程序沒有.假設(shè)在某嵌入式實時內(nèi)核的實現(xiàn)中，定義了就緒、執(zhí)行、掛起三種狀態(tài)，并且有如下的任務(wù)狀態(tài)變遷圖:R—>E的轉(zhuǎn)換條件是（A）B—>R的轉(zhuǎn)換條件是（D）E—>R的轉(zhuǎn)換條件是（B）R—>B的轉(zhuǎn)換條件是（E）E->B的轉(zhuǎn)換條件是（C）（A）任務(wù)被調(diào)度，獲得CPU （8）任務(wù)被搶占，放棄CPU（C）任務(wù)被阻塞 （D）任務(wù)的阻塞條件被解除（E）就緒任務(wù)被運(yùn)行任務(wù)通過掛起調(diào)用掛起16.以下關(guān)于中斷與異步信號的描述正確的是：（ABC）（A）ISR的響應(yīng)由硬件實現(xiàn)，ASR的響應(yīng)由操作系統(tǒng)實現(xiàn)；（B）中斷服務(wù)例程可運(yùn)行在獨立的堆棧中，異步信號例程運(yùn)行在相關(guān)任務(wù)的上下文中;ISR被觸發(fā)時，用中斷向量作為參數(shù)，而ASR觸發(fā)時以異步信號集作為參數(shù)；ASR調(diào)用的系統(tǒng)調(diào)用和ISR調(diào)用的一樣。.實時內(nèi)核的中斷管理機(jī)制一般提供如下功能：（ABCDE）（A）安裝中斷服務(wù)程序（B）中斷發(fā)生時，對中斷現(xiàn)場進(jìn)行保存，并且轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序上執(zhí)行（C）中斷退出前，對中斷現(xiàn)場進(jìn)行恢復(fù)（D）中斷棧切換（E）中斷退出時的任務(wù)調(diào)度.實時內(nèi)核中的時鐘、定時管理提供以下功能：（ABCD）（A）維持日歷時間（B）任務(wù)有限等待的計時（C）軟定時器的定時管理（D）維持系統(tǒng)時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度18a.關(guān)于實時內(nèi)核中的Tick處理程序以下（ABD）正確（A）維持系統(tǒng)時間（B）更新任務(wù)有限等待的計時（C）改變RTC時間（D）更新時間片（E）可根據(jù)應(yīng)用的需要隨時調(diào)用.ARM有7種處理器模式和37個寄存器，所有模式共用的寄存器是（A）（A）R0-R7 （B）R8-R13 （C）R14.運(yùn)行任務(wù)被搶占的原因可能有（ACD）（A）它喚醒了高優(yōu)先級的任務(wù)（B）將自己掛起（C）有多個同優(yōu)先級的就緒任務(wù)，運(yùn)行的時間片到（D）中斷產(chǎn)生并處理中斷.隨著任務(wù)（或ISR）不斷地向（從）消息隊列發(fā)送（接收）消息，消息隊列的狀態(tài)不斷轉(zhuǎn)換，可能有的狀態(tài)是（AD）（A）消息隊列為空（B）消息隊列中有消息且有任務(wù)等待接收消息（0消息隊列中有消息，且有任務(wù)等待向它發(fā)送消息（E）消息隊列滿22、目前操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可分為（ABC）A.單塊結(jié)構(gòu)B.層次結(jié)構(gòu)C.客戶/服務(wù)器（微內(nèi)核）D.分布式結(jié)構(gòu)23、以下為嵌入式實時操作系統(tǒng)的有（ ）VxWorksQNXLinuxWinCEPalmOS24、嵌入式處理器的特點有（A,B,D,E）A.體積小B.集成度高C.可靠性低D.功耗低E.抗電磁干擾能力強(qiáng)25、ARM處理器的數(shù)據(jù)類型有（A,B,C）A.字節(jié)型數(shù)據(jù)B.半字?jǐn)?shù)據(jù)類型C.字?jǐn)?shù)據(jù)類型D.雙字?jǐn)?shù)據(jù)類型26、下列ARM處理器的寄存器中，有對應(yīng)影子寄存器的寄存器是（C,D）R0,R1R0,R8R8,R9R8,R13R9,R327、下列那些存儲器可以做嵌入式系統(tǒng)的主存（A,C,D）A.NorFlashB.移動硬盤SRAMEPROMNandFlash28、嵌入式軟件有以下哪些特點（C、D、E）A.規(guī)模大，開發(fā)難度大B.快速啟動，直接運(yùn)行C.開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺均相同D.實時性和可靠性要求高E.程序一體化29、操作系統(tǒng)通過一個調(diào)度程序來實現(xiàn)調(diào)度功能，調(diào)用調(diào)度程序的具體位置被稱為調(diào)度點，調(diào)度點通常位于以下那些位置（）A.中斷服務(wù)程序的結(jié)束位置B.任務(wù)因等待資源而處于等待狀態(tài)C.任務(wù)被創(chuàng)建或刪除時D.任務(wù)處于就緒狀態(tài)時30、嵌入式實時操作系統(tǒng)的任務(wù)由以下（ABCE）部分組成A.任務(wù)控制塊B.堆棧C.代碼D,信號量E.數(shù)據(jù)31、以下關(guān)于MMU的說法哪些是正確的（BCE）A.所有的嵌入式微處理器都集成了MMUB.具有防止地址越界功能C.具有地址映射功能D.屬于主存空間一部分E.具有操作越權(quán)功能32、在基于嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)中，其初始化工作通常包括（ABDE）A.板級初始化B.系統(tǒng)初始化C.創(chuàng)建所有應(yīng)用任務(wù)所需資源D.應(yīng)用初始化E.創(chuàng)建Idle任務(wù)三、簡答（4X5=20分）.按軟件復(fù)雜程度來分，嵌入式系統(tǒng)有哪些種類？前后臺系統(tǒng)由哪些部分組成，在設(shè)計中需要考慮的主要問題是什么？（5分）答：可分為循環(huán)輪循系統(tǒng)、前后臺系統(tǒng)、單處理器多任務(wù)系統(tǒng)、多處理器多任務(wù)系統(tǒng)。前后臺系統(tǒng)由一個后臺主程序和多個中斷處理程序組成，需要考慮的是中斷的現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)，中斷嵌套，中斷處理過程與主程序的協(xié)調(diào)（共享資源）問題。2、按軟件復(fù)雜程度來分，嵌入式系統(tǒng)有哪些種類？單處理器多任務(wù)系統(tǒng)由哪些部分組成，在設(shè)計中首先需要考慮的主要問題是什么？（5分）答：可分為循環(huán)輪循系統(tǒng)、前后臺系統(tǒng)、單處理器多任務(wù)系統(tǒng)、多處理器多任務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)由多個任務(wù)、多個中斷處理程序和嵌入式操作系統(tǒng)組成，首先需要考慮的是任務(wù)劃分、任務(wù)和中斷處理程序及任務(wù)與任務(wù)之間的接口關(guān)系。.ARMCPU有哪幾種異常模式？比較System模式與User模式的異同答：ARMCPU的異常模式有FIQ,IRQ,Supervisor,Abort,Undefined進(jìn)入異常模式時CPU處于ARM的工作狀態(tài)。3、ARMCPU有多少個堆棧寄存器？與CPU模式的關(guān)系如何？答：6個堆棧寄存器，其中System和User模式公用一個，其他模式都有各自的堆棧寄存器。4、簡述任務(wù)上下文切換的主要步驟（5分）多任務(wù)系統(tǒng)中，上下文切換是指CPU的控制權(quán)由運(yùn)行任務(wù)轉(zhuǎn)移到另外一個就緒任務(wù)時所發(fā)生的事件；（2分）當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)轉(zhuǎn)為就緒（或者掛起、刪除）狀態(tài)，另一個被選定的就緒任務(wù)成為當(dāng)前任務(wù)。（1分）上下文切換包括保存當(dāng)前任務(wù)的運(yùn)行環(huán)境，恢復(fù)將要運(yùn)行任務(wù)的運(yùn)行環(huán)境。（1分）上下文的內(nèi)容依賴于具體的CPU。（1分）4、請寫出信號量、消息隊列和事件的主要用途，信號量按照用途可分為幾種？答：信號量主要用于同步、互斥消息隊列主要用于通信，事件主要用于一對多和多對多的同步。5、在單處理器多任務(wù)系統(tǒng)中最多有多少任務(wù)處于運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)和等待態(tài)？答：最多一個任務(wù)處于運(yùn)行，就緒和等待沒有限制。6、ARMCPU有多少個堆棧寄存器？與CPU模式的關(guān)系如何？答：6個堆棧寄存器，其中System和User模式公用一個，其他模式都有各自的堆棧寄存器。7、空閑任務(wù)是由誰創(chuàng)建的？空閑任務(wù)運(yùn)行的條件和特點是什么？答：空閑任務(wù)是由OS在初始化時創(chuàng)建。如果系統(tǒng)沒有其他任務(wù)可運(yùn)行就運(yùn)行空閑任務(wù)執(zhí)行空操作。它的優(yōu)先級最低,不能被刪除。8、簡述多任務(wù)系統(tǒng)中，任務(wù)間關(guān)系和任務(wù)與中斷處理程序間的關(guān)系答：任務(wù)之間的關(guān)系：相互獨立僅競爭CPU資源競爭除CPU外的其他資源（互斥）同步協(xié)調(diào)彼此運(yùn)行的步調(diào)通信彼此間傳遞數(shù)據(jù)或信息，以協(xié)同完成某項工作中斷處理程序與任務(wù)間的關(guān)系為：競爭除CPU外的其他資源（互斥）、同步和通信。9、假定嵌入式操作系統(tǒng)提供申請獲得信號量系統(tǒng)調(diào)用voidSemphoneGet（SIDsid,INT16Utimeout,INT8U*err）,其中sid為信號量的ID號，如果timeout=0表示永久等待，timeout<>0表示有限等待。請寫出該系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)的流程圖。（8分）答：（1）當(dāng)信號量值>=1,成功獲得信號量，并成功返回（2）當(dāng)信號量值<=0,如果timeout=0就永久等待，在這種情況下有兩種返回情況一是成功獲得，二是信號量已被刪除錯誤返回；如果timeout<>0,在這種情況下有三種返回情況一是成功獲得，二是信號量已被刪除錯誤返回，三是超時錯誤返回。10、簡述中斷管理中的前導(dǎo)和后續(xù)部分的功能。答：中斷處理前導(dǎo)：保存必要的寄存器，并根據(jù)情況切換中斷棧，設(shè)置進(jìn)入中斷狀態(tài)，然后調(diào)用用戶中斷服務(wù)程序。中斷處理后續(xù)：實現(xiàn)中斷返回前需要處理的工作，主要包括恢復(fù)寄存器和堆棧，如果要返回任務(wù)需進(jìn)行任務(wù)的重調(diào)度，從中斷服務(wù)程序返回到優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)。11、簡述RTC（RealTimeClock）,定時器/計數(shù)器及Watchdog這三種硬件時鐘在嵌入式系統(tǒng)中的作用，嵌入式操作系統(tǒng)一般使用哪些硬件時鐘？如何使用。答：RTC：一般靠電池供電，即使系統(tǒng)斷電，也可以維持日期和時間。RTC獨立于操作系統(tǒng)，所以也被稱為硬件時鐘，為整個系統(tǒng)提供一個計時標(biāo)準(zhǔn)。定時器/計數(shù)器：嵌入式OS需要一個定時器作為系統(tǒng)時鐘（或稱OS時鐘），并由實時內(nèi)核控制系統(tǒng)時鐘工作。一般情況下，系統(tǒng)時鐘的最小粒度是由應(yīng)用和操作系統(tǒng)的特點決定的。Watchdog:通常用于系統(tǒng)出錯時的自動恢復(fù)，防止系統(tǒng)死機(jī)。實時時鐘和系統(tǒng)時鐘之間的關(guān)系通常也被稱作操作系統(tǒng)的時鐘運(yùn)作機(jī)制。一般來說，RTC是系統(tǒng)時鐘的時間基準(zhǔn)，嵌入式OS通過讀取RTC來初始化系統(tǒng)時鐘，此后二者保持同步運(yùn)行，共同維系系統(tǒng)時間。系統(tǒng)時鐘并不是本質(zhì)意義上的時鐘，只有當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行起來以后才有效，并且由實時內(nèi)核完全控制12、什么是交叉開發(fā)環(huán)境？答：交叉開發(fā)環(huán)境是指用于嵌入式軟件開發(fā)的所有工具軟件的集合，一般包括文本編輯器、交叉編譯器、交叉調(diào)試器、仿真器、下載器等工具。交叉開發(fā)環(huán)境由宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)組成，宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間在物理連接的基礎(chǔ)上建立起邏輯連接。13、什么是交叉開發(fā)環(huán)境？答：交叉開發(fā)環(huán)境是指用于嵌入式軟件開發(fā)的所有工具軟件的集合，一般包括文本編輯器、交叉編譯器、交叉調(diào)試器、仿真器、下載器等工具。14、OCD調(diào)試15、嵌入式軟件運(yùn)行流程在系統(tǒng)“引導(dǎo)/升級階段”除了將系統(tǒng)軟件從NorFlash中讀取出來加載到RAM中運(yùn)行外還有那兩種引導(dǎo)方式？并分析這三種引導(dǎo)方式中那種方式引導(dǎo)速度最快？那種方式成本更低？16、什么是實時系統(tǒng)？什么是嵌入式系統(tǒng)？闡述二者之間的關(guān)系。17、分別從硬件和軟件兩方面說明嵌入式系統(tǒng)的組成內(nèi)容。18、分析為什么嵌入式系統(tǒng)會存在功耗問題，有那些技術(shù)來降低嵌入式處理器的功耗？19、AMBA總線是ARM公司研發(fā)的一種總線規(guī)范，目前為3.0版本。在AMBA總線規(guī)范中，定義了那幾種總線類型？并說明這些總線中那些是高速總線，那些是低速總線？20、闡述嵌入式軟件的運(yùn)行流程，并介紹每個階段的主要工作。（10分）21、什么是RMS調(diào)度算法，什么是EDF調(diào)度算法？四、應(yīng)用題（20分）.（8分）什么是優(yōu)先級繼承技術(shù)？ 如果采用優(yōu)先級繼承技術(shù)，請完成以下情況下系統(tǒng)運(yùn)行時序的示意圖：這四個任務(wù)的到達(dá)（即就緒）順序為：D,C,B,A,且D在C到達(dá)之前已經(jīng)獲得了資源S。

!■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■工■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■,■工■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■工■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■任務(wù)時間.:注答:務(wù)白級7圖，優(yōu)$12.任務(wù)D獲得資源S任務(wù)任務(wù)任務(wù)D獲得資源S任務(wù)任務(wù)C任務(wù)任務(wù)B任務(wù)任務(wù)AC到申請資B到申請資A到申請資達(dá)源S失達(dá)源S失達(dá)源S失敗敗敗任務(wù)D釋放資源S:在下圖中用任務(wù)D表示任務(wù)D正在運(yùn)行以此類推。優(yōu)先級繼承是當(dāng)占有互斥信號量的任務(wù)的優(yōu)先級低于請求獲得該信號量的任務(wù)的優(yōu)先級時，占有互斥信號量的任優(yōu)先級被抬升到請求互斥信號量的任務(wù)的優(yōu)先級（2分）。當(dāng)任務(wù)釋放完它所占有的全部互斥信號量時，它的優(yōu)先恢復(fù)到它在進(jìn)行任何優(yōu)先級繼承操作前的優(yōu)先級。（2分）任務(wù)D任務(wù)D獲得資源S任務(wù)任務(wù)C任務(wù)任務(wù)B任務(wù)任務(wù)A任務(wù)DC就申請資B就申請資A就申請資釋放資緒源S失緒源S失緒源S失源S敗敗敗：：：任務(wù)A任務(wù)D任務(wù)A二：任務(wù)B任務(wù)D!■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■任務(wù)C任務(wù)D：任務(wù):：：時間.8分）什么是優(yōu)先級天花板技術(shù)？假定系統(tǒng)中有4個任務(wù)A,B,C,D，其優(yōu)先級分別為1，2,3,4（數(shù)字越小優(yōu)越高）。這四個任務(wù)有一個共享資源（用一個互斥信號量S來確保對該資源的互斥訪問）。如果采用優(yōu)先級天花板，請完成以下情況下系統(tǒng)運(yùn)行時序的示意圖：這四個任務(wù)的到達(dá)（即就緒）順序為:D,C,B,A,且D在C到達(dá)之

時間任務(wù)

D就緒任務(wù)D獲得資源S任務(wù)C就緒任務(wù)時間任務(wù)

D就緒任務(wù)D獲得資源S任務(wù)C就緒任務(wù)B就緒任務(wù)D釋放資源S任務(wù)B申請資源S任務(wù)B釋放資源S任務(wù)A就緒注意:在下圖中用任務(wù)D表示任務(wù)D正在運(yùn)行，用任務(wù)D表示任務(wù)D處于就緒，用示任務(wù)D正在運(yùn)行并獲得共享資源，以此類推。答：優(yōu)先級繼承是當(dāng)占有互斥信號量的任務(wù)的優(yōu)先級低于請求獲得該信號量的任務(wù)的優(yōu)先級時，占有互斥信號量的任務(wù)的優(yōu)先級被抬升到請求互斥信號量的任務(wù)的優(yōu)先級（2分）。當(dāng)任務(wù)釋放完它所占有的全部互斥信號量時，它的優(yōu)先級才恢復(fù)到它在進(jìn)行任何優(yōu)先級繼承操作前的優(yōu)先級。（2分）圖4分優(yōu)先級llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll1111111111111任務(wù)B丁，，任任務(wù)A?，任務(wù)B任務(wù)B任務(wù)B*任務(wù)B任務(wù)C任務(wù)D時間3.任務(wù)任務(wù)D任務(wù)任務(wù)任務(wù)D任務(wù)B任務(wù)B3.任務(wù)任務(wù)D任務(wù)任務(wù)任務(wù)D任務(wù)B任務(wù)BD就獲得資C就B就釋放資申請資釋放資緒源S緒緒源S源S源S任務(wù)A就緒（6分）請分別填出在ARM中大端數(shù)據(jù)存放格式和小端數(shù)據(jù)存放格式下，下列變量在內(nèi)存中的存放情況（該機(jī)器的字長為32位）。變量A：變量B：變量C:大端：wordA=0xf6734bcd,在內(nèi)存中的起始地址為0xb3204500halfwordB=0x73,在內(nèi)存中的起始地址為0xddddddd0wordC=0x73,在內(nèi)存中的起始地址為0xddddddf0小端：0xb32045000xb32045000xf60x730x4b0xcd0xf60xddddddd00x000xda0xddddddd00xcd0xf60xddddddd00x000xda0xddddddd00xda0x004、假設(shè)一款數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品其開發(fā)成本為100萬元，硬件BOM為1000元/臺，外殼包裝20元/臺，軟件版稅為50元/臺，預(yù)測該產(chǎn)品的銷量為10萬臺，請列出算式并計算出這款數(shù)碼相機(jī)的每臺最后成本為多少？答案：一次性的開發(fā)成本NRE(Non-RecurringEngineering)^^產(chǎn)品成本:硬件BOM、外殼包裝和軟件版稅等批量產(chǎn)品的總體成本=NRE成本+每個產(chǎn)品成本*產(chǎn)品總量每個產(chǎn)品的最后成本=總體成本/產(chǎn)品總量=NRE成本/產(chǎn)品總量+每個產(chǎn)品成本批量產(chǎn)品的總體成本=100+(1000+20+50)X10=10700+100=10850萬每個產(chǎn)品的最后成本=10850/10=1085=100/10+1000+20+505、假設(shè)有一款包含有ARM7TDMI的芯片，它可工作在85MHZ,50MHZ和20MHZ的頻率下，請分別列出算式并計算出其MIPS數(shù)。答案：85*0.9=76.5MIPS,50X0.9=45MIPS,20*0.9=18MIPS6、請描述ARMCPUReset后CPU處于什么模式？CPSR寄存器中I、F、T、M4-M0的值為多少？答案：進(jìn)入Supervisior模式，I=F=1,T=0,M4M3M2M1M0=0b100117、假設(shè)一嵌入式系統(tǒng)的存儲器包括主存NorFlash1MB和SDRAM8MB以及外存NandFlash64MB,其中初始化引導(dǎo)代碼空間為50KB,代碼、常數(shù)和初始化數(shù)據(jù)所需空間為1.2MB(該空間為一個完整的空間不可再分)，數(shù)據(jù)空間所需4MB,請列舉出可能的存儲方式，并描述系統(tǒng)引導(dǎo)方式。答案：第一種方式：將NorFlash空間分為兩部分：Boot空間50KB,將1.2MB空間壓縮存儲到剩余空間中，上電時首先執(zhí)行Boot,Boot將壓縮代碼等解壓到SDRAM中運(yùn)行。第二種方式:將NorFlash只存儲Boot,1.2MB存儲在NandFlash中。上電是首先執(zhí)行Boot,Boot結(jié)束時將NandFlash中的1.2MB加載到SDRAM中運(yùn)行。8、以運(yùn)行在X86實模式下的ucOS為例說明其任務(wù)的組成。答案：任務(wù)通常主要包含以下內(nèi)容：代碼：一段可執(zhí)行的程序數(shù)據(jù)：程序所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)(變量、工作空間、緩沖區(qū)等)堆棧任務(wù)執(zhí)行的上下文環(huán)境工作在X86實模式下的ucOS任務(wù)的上下文環(huán)境包括以下內(nèi)容:代碼

?

???

???堆棧TCB保存在堆棧中的寄存器:答案：當(dāng)8號任務(wù)進(jìn)入時OSRdyGrp=0b00000010當(dāng)23號任務(wù)進(jìn)入時OSRdyGrp=0b00000110當(dāng)16號任務(wù)進(jìn)入時OSRdyGrp=0b00000110OSRdyTbl[1]=0b00000001OSRdyTbl[1]=0b00000001,OSRdyT