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1、word可編輯嵌入式專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計大學教程習題與解答.word可編輯嵌入式系統(tǒng)設(shè)計大學教程習題與解答第1章 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計根本概念緒論1、嵌入式系統(tǒng)的定義是什么?你是如何理解嵌入式系統(tǒng)的 P3 答:嵌入式系統(tǒng)一般定義為以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為根底,軟硬件可裁剪,應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、本錢、體積、功耗和應(yīng)用環(huán)境有特殊要求的專用計算機系統(tǒng)。一個嵌入式系統(tǒng)就是一個硬件和軟件的集合體,它包括硬件和軟件兩局部。其中硬件包括嵌入式處理器/控制器/數(shù)字信號處理器DSP、存儲器及外設(shè)器件、輸入輸出I/O端口、圖形控制器等;軟件局部包括操作系統(tǒng)軟件嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序應(yīng)用軟件,由于應(yīng)用領(lǐng)域不同,應(yīng)用程序
2、千差萬別。2、列出并說明嵌入式系統(tǒng)不同于其他計算機系統(tǒng)的主要特征。P3P4 答:主要特征有: 系統(tǒng)內(nèi)核小:由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置,系統(tǒng)資源相對有限,所以內(nèi)核較傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。 專用性強:嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定任務(wù)的,個性化很強,其中軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密,一般要針對硬件進行軟件系統(tǒng)的移植。 運行環(huán)境差異大:嵌入式系統(tǒng)使用范圍極為廣泛,其運行環(huán)境差異很大。 可靠性要求高:嵌入式系統(tǒng)往往要長期在無人值守的環(huán)境下運行,甚至是常年運行,因此對可靠性的要求特別高。 系統(tǒng)精簡和高實時性操作系統(tǒng): 具有固化在非易失性存儲器中的代碼:為了系統(tǒng)的初始化,幾乎所有系統(tǒng)都要在非易失性
3、存儲器中存放局部代碼啟動代碼。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性,大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)常常把所有代碼或者其壓縮代碼固化,存放在存儲器芯片或處理器的內(nèi)部存儲器件中,而不使用外部存儲介質(zhì)。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工作和環(huán)境:嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專門的開發(fā)工具和環(huán)境。3、簡述嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。P5 答:嵌入式系統(tǒng)自底向上包含四個局部:硬件平臺、嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS、硬件抽象層HAL和嵌入式實時應(yīng)用程序。硬件抽象層位于操作系統(tǒng)和硬件之間,包含了系統(tǒng)中與硬件相關(guān)的大局部功能。屏蔽了底層硬件的多樣性,操作系統(tǒng)不再直接面對具體的硬件環(huán)境,而是面向由這個中間層次所代表的、邏輯上的硬件環(huán)境。4、嵌入式系統(tǒng)是怎樣分類的?P
4、8 答:根據(jù)不同的分類標準,嵌入式系統(tǒng)有不同的分類方法。按嵌入式微處理器的位數(shù)分類:嵌入式系統(tǒng)可分為4位、8位、16位、32位和64位等;按軟件實時性需求分類:可分為非實時系統(tǒng)如PDA、軟實時系統(tǒng)如消費類產(chǎn)品和硬實時系統(tǒng)如工業(yè)實時控制系統(tǒng)。按嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜程度分類:嵌入式系統(tǒng)可分為小型嵌入式系統(tǒng)、中型嵌入式系統(tǒng)和復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)。5、什么是實時操作系統(tǒng),其主要功能是什么?P8 答:實時多任務(wù)操作系統(tǒng)Real Time multi-tasking Operation System,RTOS簡稱實時操作系統(tǒng),主要用來完成嵌入式實時應(yīng)用的任務(wù)調(diào)度和控制等核心功能。這些功能是通過內(nèi)核效勞函數(shù)形式交給用
5、戶調(diào)用的,也就是RTOS的系統(tǒng)調(diào)用,或者叫做RTOS的API。6、在日常生活中,你接觸過哪些嵌入式產(chǎn)品?他們都有些什么功能?P9P10 答:略 第2章 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計根本概念1、嵌入式系統(tǒng)的硬件由哪幾個局部組成?P1213 答:嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)是由嵌入式處理器、存儲器、I/O接口電路、通信模塊以及其他外部設(shè)備組成的。其核心是嵌入式處理器。存儲器是構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)硬件的重要組成局部。嵌入式處理器工作時,必須有附屬電路支持,如時鐘電路、復(fù)位電路、調(diào)試電路、監(jiān)視定時器、中斷控制電路等,這些電路并不完成數(shù)據(jù)的輸入/輸出功能,而是為嵌入式處理器的工作提供必要的條件。嵌入式處理器與通用處理器的最大區(qū)別在
6、于嵌入式處理器集成了大量的不同功能的I/O模塊。用戶在開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時,可以根據(jù)系統(tǒng)需求選擇適宜的嵌入式處理器,而無需再另外配備I/O電路。此外,嵌入式系統(tǒng)通常還包括人機交互界面,用于系統(tǒng)與用戶的交互。人機界面常常使用鍵盤、液晶屏、觸摸屏等部件,以方便與用戶的交互操作。2、通用處理器與嵌入式處理器有哪些相同和不同的地方?P13 答:嵌入式微處理器一般具備四個特點: 對實時和多任務(wù)有很強的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間,從而使內(nèi)部的代碼和實時操作系統(tǒng)的執(zhí)行時間減少到最低限度; 具有功能很強的存儲區(qū)保護功能,這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了防止在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交
7、叉作用,需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能,同時也有利于軟件診斷; 可擴展的處理器結(jié)構(gòu),以能迅速地擴展出滿足應(yīng)用的高性能的嵌入式微處理器; 嵌入式處理器的功耗必須很低,尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,功耗只能為mW甚至W級。 嵌入式處理器與通用處理器的最大區(qū)別在于嵌入式處理器集成了大量的不同功能的I/O模塊。用戶在開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時,可以根據(jù)系統(tǒng)需求選擇適宜的嵌入式處理器,而無需再另外配備I/O電路。3、常用的嵌入式處理器通常分成哪幾大類?P13 答:嵌入式系統(tǒng)中的處理器通常分為三大類,即微處理器Micro-Processor Unit,MPU、微控制器M
8、icro-Controller Unit,MCU和數(shù)字信號處理器DSP。微處理器是指功能較強大的CPU,它不是為任何特定的計算目標而設(shè)計的。因此這種芯片通常用于個人計算機與效勞器。微控制器是針對嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計的,它將CPU、存儲器以及其他外設(shè)都集成在同一片電路板上。數(shù)字信號處理器DSP中的CPU是針對快速離散時間信號處理計算的。因此,DSP非常適用于音頻及視頻通信?,F(xiàn)代的芯片生產(chǎn)工藝已經(jīng)允許將重要處理器的內(nèi)核和各種外圍的芯片器件整合在一起,以進一步降低功耗,到達專用的需求,這時,便出現(xiàn)了片上系統(tǒng)SoCSystem On Chip。4、什么是嵌入式外圍設(shè)備?簡要說明嵌入式外圍設(shè)備是如何分類的。
9、P2223 答:5、嵌入式操作系統(tǒng)的開展經(jīng)歷了哪幾個階段?P28答:嵌入式操作系統(tǒng)伴隨著嵌入式系統(tǒng)的開展,大致經(jīng)歷了四個階段:第一階段:無操作系統(tǒng)的嵌入算法階段,以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng),具有與監(jiān)測、伺服、指示設(shè)備相配合的功能。第二階段:以嵌人式CPU為根底、簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。由于CPU種類繁多,因此通用性比擬差;系統(tǒng)開銷小,效率高;具有一定的兼容性和擴展性;系統(tǒng)主要用來控制系統(tǒng)負載以及監(jiān)控應(yīng)用程序運行。第三階段:通用的嵌入式實時操作系統(tǒng)階段。以嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng),能運行于各種類型的微處理器上,兼容性好;內(nèi)核精小、效率高,具有高度的模塊化和擴展性;具備
10、文件和目錄管理、設(shè)備支持、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及用戶界面等功能;具有大量的應(yīng)用程序接口APl;嵌入式應(yīng)用軟件豐富。第四階段:以基于Internet為標志的嵌入式系統(tǒng)。這是一個正在迅速開展的階段。嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合將代表著嵌入式技術(shù)的真正未來。6、現(xiàn)階段常用的操作系統(tǒng)有哪些?通過調(diào)研,指出幾種常用的嵌入式操作系統(tǒng)的特點是什么?常用在什么場合?P2829 答:常用的嵌入式RTOS分三大類:商用系統(tǒng)、專用系統(tǒng)和開放系統(tǒng)。商品化的嵌入式實時操作系統(tǒng),主要有WindRiver的Vxworks和pSOS+,3Com的Palm OS以及Microsoft的Windows CE等。專用
11、操作系統(tǒng)功能相對較弱,但針對性強,其平安可靠性大都超過普通商用系統(tǒng),如應(yīng)用于 的嵌入式操作系統(tǒng)SymbianOS。開放系統(tǒng)的典型代表是嵌入式Linux和mC/OS-。7、嵌入式操作系統(tǒng)的主要任務(wù)有哪些?P28 答:嵌入式操作系統(tǒng)通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等。 嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的根本特點,如能夠有效管理越來越復(fù)雜的系統(tǒng)資源;能夠把硬件虛擬化,使得開發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動程序移植和維護中解脫出來;能夠提供庫函數(shù)、驅(qū)動程序、工具集以及應(yīng)用程序。8、嵌入式系統(tǒng)的根本設(shè)計過程包括哪幾個階段?每一個階段的主要工作有哪些?P33 答:
12、以自頂向下的角度來看,系統(tǒng)設(shè)計包括五個階段,從系統(tǒng)需求分析開始;第二步是規(guī)格說明,在這一步,我們對需設(shè)計的系統(tǒng)功能進行更細致地描述,這些描述并不涉及系統(tǒng)的組成;第三步是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計,在這一階段以大的構(gòu)件為單位設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)部詳細構(gòu)造,明確軟、硬件功能的劃分;第四步是構(gòu)件設(shè)計,它包括系統(tǒng)程序模塊設(shè)計、專用硬件芯片選擇及硬件電路設(shè)計;第五步是系統(tǒng)集成,在完成了所有構(gòu)件設(shè)計的根底上進行系統(tǒng)集成,構(gòu)造出所需的完整系統(tǒng)。9、需求分析階段細分為哪幾個步驟?每個步驟完成什么工作?P3435 答:需求分析階段可細分為四個階段:1、需求與規(guī)格說明:通過與客戶進行交流,了解用戶的意圖,明確客戶需求,整理成正式的規(guī)格說
13、明,這些規(guī)格說明里包含了進行系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計所需要的足夠信息。2、確認需求:確認這一系列的需求不僅需要理解什么是用戶需要的,而且需要理解他們是如何表達這些需求的。3、簡單的需求表格:將復(fù)雜而費時的工作用相對少量的格式清晰、簡單的需求表格來表示,在考慮系統(tǒng)根本特征時可以將這個表格作為檢查表。4、需求的內(nèi)部一致性:在寫完需求分析以后,應(yīng)該對它們的內(nèi)部一致性進行檢查。10、試通過各種渠道調(diào)查目前市場上主要有哪些嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺,它們各自有什么特點。 答:略第3章 ARM體系結(jié)構(gòu)及基于ARM9處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺OMAP59121、試比擬RISC和CISC體系結(jié)構(gòu)的異同,為什么ARM內(nèi)核要采用
14、RISC體系結(jié)構(gòu)?P47答:ARM體系結(jié)構(gòu)總的設(shè)計思路是在不犧牲性能的同時盡可能簡化處理器。同時從體系結(jié)構(gòu)的層面上支持靈活的處理器擴展。這種簡化和開放的思路使ARM處理器采用了很簡單的結(jié)構(gòu)精簡指令集計算機Reduced Instruction Set Computer,RISC體系結(jié)構(gòu)來進行實現(xiàn)。傳統(tǒng)的復(fù)雜指令集計算機Complex Instruction Set Computer,CISC結(jié)構(gòu)有其固有的缺點,即隨著計算機技術(shù)的開展而不斷引入新的復(fù)雜的指令集,為支持這些新增的指令,計算機的體系結(jié)構(gòu)會越來越復(fù)雜,然而,在CISC指令集的各種指令中,其使用頻率卻相差懸殊,大約有20的指令會被反復(fù)使
15、用,占整個程序代碼的80。而余下的80的指令卻不經(jīng)常使用,在程序設(shè)計中只占20,顯然,這種結(jié)構(gòu)是不太合理的。基于以上的不合理性,1979年美國加州大學伯克利分校提出了RISC的概念。RISC并非只是簡單地去減少指令。RISC是一種設(shè)計思想,其目標是設(shè)計出一套能在高時鐘頻率下單周期執(zhí)行、簡單而有效的指令集。RISC的設(shè)計重點在于降低由硬件執(zhí)行的指令的復(fù)雜度,因為軟件比硬件容易提供更大的靈活性和更高的智能。因此,RICS設(shè)計對編譯器有更高的要求;相反,傳統(tǒng)的CISC那么更側(cè)重于硬件執(zhí)行指令的功能性,使CISC指令變得更復(fù)雜。2、簡述ARM的設(shè)計思想及其與單純的RISC定義的不同。P4849 答:A
16、RM內(nèi)核并不是一個純粹的RISC體系結(jié)構(gòu),這是為了使它能夠更好地適應(yīng)其主要應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)。為了使ARM指令集能夠更好地滿足嵌入式應(yīng)用的需要,ARM指令集和單純的RISC定義有以下幾個方面的不同: 一些特定的指令周期數(shù)可變并不是所有的ARM指令都是單周期的。例如:多存放器裝載/存儲的Load/Store指令的執(zhí)行周期就是不確定的,必須根據(jù)被傳送的存放器個數(shù)來定。如果是訪問連續(xù)的存儲器地址,就可以改善性能,因為連續(xù)的內(nèi)存訪問通常比隨機訪問要快;同時,代碼密度也得到了提高,因為在函數(shù)的起始和結(jié)尾,多個存放器的傳輸是很常用的操作。 內(nèi)嵌桶形移位器產(chǎn)生了更為復(fù)雜的指令內(nèi)嵌桶形移位器是一個硬件部件,在
17、一個輸入存放器被一條指令使用之前,內(nèi)嵌桶形移位器可以處理該存放器中的數(shù)據(jù)。它擴展了許多指令的功能,以此改善了內(nèi)核性能,提高了代碼密度。 Thumb 16位指令集ARM內(nèi)核增加了一套稱之為Thumb指令的16位指令集,使得內(nèi)核既能夠執(zhí)行16位指令,也能夠執(zhí)行32位指令,從而增強了ARM內(nèi)核的功能。16位指令與32位的定長指令相比擬,代碼密度可以提高約30%。 條件執(zhí)行只有當某個特定條件滿足時指令才會被執(zhí)行。這個特性可以減少分支指令的數(shù)目,從而改善性能,提高代碼密度。3、ARM體系結(jié)構(gòu)開展過程中,主要有哪些變種,對各變種做簡要介紹。P4950答:我們將在ARM體系中增加的某些特定功能稱為ARM體系
18、的某種變種variant,下面介紹ARM體系的一些變種形式。 1Thumb指令集T變種 Thumb指令集是將ARM指令集的一個子集重新編碼而形成的一個指令集。ARM指令長度為32位,Thumb指令長度為16位。這樣,使用Thumb指令集可以得到密度更高的代碼,這對于需要嚴格控制產(chǎn)品本錢的設(shè)計非常有意義。 2長乘法指令M變種 M變種增加了兩條用于進行長乘法操作的ARM指令:其中一條指令用于實現(xiàn)32位整數(shù)乘以32位整數(shù),生成64位整數(shù)的長乘法操作,另一條指令用于實現(xiàn)32位整數(shù)乘以32位整數(shù),然后再加上32位整數(shù),生成64位整數(shù)的長乘加操作。 3增強型DSP指令E變種 E變種包含了一些附加的指令,這
19、些指令用于增強處理器對一些典型DSP算法的處理性能,主要包括:幾條新的實現(xiàn)16位數(shù)據(jù)乘法和乘加操作的指令,實現(xiàn)飽和的帶符號數(shù)的加減法操作的指令。 4Java加速器JazelleJ變種ARM的Jazelle技術(shù)將Java的優(yōu)勢和先進的32位RISC芯片完美地結(jié)合在一起。Jazelle技術(shù)提供了Java加速功能,可以得到比普通Java虛擬機高得多的性能。與普通的Java虛擬機相比,Jazelle使Java代碼運行速度提高了3倍,而功耗降低了80%。Jazelle技術(shù)使得程序員可以在一個單獨的處理器上同時運行Java應(yīng)用程序、已經(jīng)建立好的操作系統(tǒng)、中間件以及其他應(yīng)用程序。與使用協(xié)處理器和雙處理器相比
20、,使用單獨的處理器可以在提供高性能的同時,保證低功耗和低本錢。 5ARM媒體功能擴展SIMD變種 SIMD變種的主要特點是:可以同時進行兩個16位操作數(shù)或者4個8位操作數(shù)的運算,提供了小數(shù)算術(shù)運算,用戶可以定義飽和運算的模式,兩套16位操作數(shù)的乘加/乘減運算,32位乘以32位的小數(shù)MAC,同時8位/16位選擇操作。4、ARM體系結(jié)構(gòu)版本的命名規(guī)那么有哪些?簡單說明ARM7TDMI的含義。P50答:ARM產(chǎn)品通常以ARMxyzTDMIEJF-S形式出現(xiàn)。ARM體系結(jié)構(gòu)的命令規(guī)那么中這些后綴的具體含義見表3-2。ARM7TDMI的含義即ARM7內(nèi)核,增加了Thumb指令集T變種、JTAG調(diào)試器、長
21、乘法指令M變種和嵌入式跟蹤宏單元的功能。5、列舉目前常用的ARM微處理器的型號及功能特點。P5153答:ARM微處理器目前包括下面幾個系列,以及其它廠商基于ARM體系結(jié)構(gòu)的處理器,除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)的共同特點以外,每一個系列的ARM微處理器都有各自的特點和應(yīng)用領(lǐng)域。 ARM7系列 ARM9系列 ARM9E系列 ARM10E系列 ARM11系列 SecurCore系列 Inter的Xscale Inter的StrongARM其中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10E為4個通用處理器系列,每一個系列提供一套相對獨特的性能來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。SecurCore系列專門為平安要求較高
22、的應(yīng)用而設(shè)計。6、比擬ARM9與ARM7處理器的性能特點,試說明它們有何異同。P5556 答:ARM7提供了非常好的性能功耗比,它包含了Thumb指令集快速乘法指令和ICE調(diào)試技術(shù)的內(nèi)核。ARM9處理器通過全新的設(shè)計,采用了更多的晶體管,能夠到達兩倍以上于ARM7處理器的處理能力。諾伊曼結(jié)構(gòu),而ARM9內(nèi)核是5級流水線,。從ARM7到ARM9的性能提升還來源于存儲器讀寫指令load和store,以及互鎖技術(shù)的應(yīng)用。7、簡單介紹OMAP5912微處理器的特點和功能。P5960 答:OMAP5912處理器是OMAP1510系列的一個分支,是由TI應(yīng)用最為廣泛的TMS320C55X DSP內(nèi)核與低功
23、耗、高性能的ARM926EJ-S微處理器組成的雙核應(yīng)用處理器,這兩個內(nèi)核通過一種專用的處理器內(nèi)部通信機制相連接。OMAP5912的結(jié)構(gòu)如圖3-10所示。C55x系列可提供對低功耗應(yīng)用的實時多媒體處理的支持;ARM926可滿足控制和接口方面的處理需要。基于雙核結(jié)構(gòu),OMAP5912具有極強的運算能力和極低的功耗,一方面,產(chǎn)品性能高、省電;另一方面,同其它OMAP處理器一樣,采用開放式、易于開發(fā)的軟件設(shè)施,支持廣泛的操作系統(tǒng),如Linux、Windows、WinCE、Nucleus、Palm OS、VxWorks等。可以通過API及用戶熟悉且易于使用的工具優(yōu)化其應(yīng)用程序。OMAP5912處理器的目
24、標應(yīng)用是: 需要密集信號處理的設(shè)備 通訊終端 WAN BlueTooth GSM,GPRS,EDGE CDMA 視頻和圖像處理MPEG4,JPEG,Windows Media Video,etc. 高級語言處理應(yīng)用text-to-speech,speech recognition 音頻處理MPEG-1 Audio Layer3 MP3,AMR,WMA,AAC,及其它GSM Speech Codecs 圖形和視頻加速 數(shù)據(jù)處理8、常用的OMAP5912開發(fā)工具有哪些?P6061答:常用的OMAP5912開發(fā)工具有:1OMAP5912 Starter Kit OSKOmap5912根本板,提供了完
25、成設(shè)計與測試過程所需的所有軟件,這包括一系列主板專用庫、芯片專用庫以及一套針對OMAP5912 Linux內(nèi)核的Linux開發(fā)工具。2MU-Q-VGA LCD Module for OMAP5912OSK的LCD擴充套件,提供了LCD觸摸屏。3Accelerator Program for OMAP5912針對omap5912OSK的Linux和WinCE BSP和驅(qū)動程序軟件包,方便易用,支持很多設(shè)備和擴展模塊,如LCD、USB Client & Host、鍵盤、觸摸屏、以太網(wǎng)、串口等設(shè)備。4RAPID DEVELOPMENT KIT RDKomap5912 OSK無線模塊擴充套件。5Por
26、table Data Terminal Reference Design基于omap5912的便攜式數(shù)據(jù)終端PDT參考設(shè)計,一個完整的多媒體智能 設(shè)計案例。相關(guān)應(yīng)用包括導(dǎo)航、游戲、學習輔助、通話、娛樂等等。第4章 ARM微處理器的編程模型與指令系統(tǒng)1、ARM微處理器有哪幾種運行模式?其中哪些是特權(quán)模式,哪些又是異常模式?P64 答:ARM微處理器支持7種運行模式,分別為:用戶模式;快速中斷模式;外部中斷模式;管理模式;數(shù)據(jù)訪問終止模式;系統(tǒng)模式;未定義指令中止模式。除用戶模式以外,其余的所有6種模式稱之為非用戶模式,或特權(quán)模式Privileged Modes;而除去用戶模式和系統(tǒng)模式以外的5種
27、又稱為異常模式Exception Modes,常用于處理中斷或異常。2、ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲器格式有哪幾種?P6465 答:ARM體系結(jié)構(gòu)可以用兩種方法存儲字數(shù)據(jù),稱之為大端格式big-endian和小端格式little-endian。大端格式:字數(shù)據(jù)的高字節(jié)存儲在低地址中,而字數(shù)據(jù)的低字節(jié)那么存放在高地址中;小端格式:低地址中存放的是字數(shù)據(jù)的低字節(jié),高地址存放的是字數(shù)據(jù)的高字節(jié)。3、ARM狀態(tài)下和Thumb狀態(tài)下存放器的組織有何不同?P6970 答:Thumb狀態(tài)下的存放器集是ARM狀態(tài)下存放器集的一個子集,程序可以直接訪問8個通用存放器R7R0、程序計數(shù)器PC、堆棧指針SP、連接存放器LR
28、和CPSR。同時,在每一種特權(quán)模式下都有一組SP、LR和SPSR。在Thumb狀態(tài)下,高位存放器R8R15并不是標準存放器集的一局部,但可使用匯編語言程序受限制的訪問這些存放器,將其用作快速的暫存器。4、簡述CPSR各狀態(tài)位的作用,并說明如何對其進行操作,以改變各狀態(tài)位。P6768 答:CPSR可在任何運行模式下被訪問,它包含條件碼標志位、中斷禁止位、當前處理器模式標志位,以及其他一些相關(guān)的控制和狀態(tài)位。條件碼標志位: NNegative當用兩個補碼表示的帶符號數(shù)進行運算時,N=1表示運算的結(jié)果為負數(shù);N=0 表示運算的結(jié)果為正數(shù)或零; ZZeroZ=1 表示運算的結(jié)果為零;Z=0表示運算的結(jié)
29、果為非零; CCarry可以有4種方法設(shè)置C的值: 加法運算包括比擬指令CMN:當運算結(jié)果產(chǎn)生了進位時無符號數(shù)溢出,C=1,否那么C=0。 減法運算包括比擬指令CMP:當運算時產(chǎn)生了借位無符號數(shù)溢出,C=0,否那么C=1。 對于包含移位操作的非加/減運算指令,C為移出值的最后一位。 對于其他的非加/減運算指令,C的值通常不改變。 VOVerflow可以有2種方法設(shè)置V的值: 對于加/減法運算指令,當操作數(shù)和運算結(jié)果為二進制的補碼表示的帶符號數(shù)時,V=1表示符號位溢出。 對于其他的非加/減運算指令,V的值通常不改變。CPSR的低8位包括I、F、T和M4:0稱為控制位,當發(fā)生異常時這些位可以被改變
30、。如果處理器運行特權(quán)模式,這些位也可以由程序修改。狀態(tài)存放器PSR中的其余位為保存位,當改變PSR中的條件碼標志位或者控制位時,保存位不要被改變,在程序中也不要使用保存位來存儲數(shù)據(jù)。保存位將用于ARM版本的擴展。5、ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常類型有哪些?具體描述各類異常,在應(yīng)用程序中應(yīng)該如何處理?P7071答:ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常類型有復(fù)位、未定義指令、軟件中斷、指令預(yù)取中止、數(shù)據(jù)中止、外部中斷請求、快速中斷請求。具體地: 當處理器的復(fù)位電平有效時,產(chǎn)生復(fù)位異常,程序跳轉(zhuǎn)到復(fù)位異常處理程序處執(zhí)行; 當ARM處理器或協(xié)處理器遇到不能處理的指令時,產(chǎn)生未定義指令異常。可使用該異常機制進行軟件
31、仿真; 軟件中斷異常由執(zhí)行SWI指令產(chǎn)生,可用于用戶模式下的程序調(diào)用特權(quán)操作指令。可使用該異常機制實現(xiàn)系統(tǒng)功能調(diào)用; 假設(shè)處理器預(yù)取指令的地址不存在,或該地址不允許當前指令訪問,存儲器會向處理器發(fā)出中止信號,但當預(yù)取的指令被執(zhí)行時,才會產(chǎn)生指令預(yù)取中止異常; 假設(shè)處理器數(shù)據(jù)訪問指令的地址不存在,或該地址不允許當前指令訪問時,產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常; 當處理器的外部中斷請求引腳有效,且CPSR中的I位為0時,產(chǎn)生IRQ異常。系統(tǒng)的外設(shè)可通過該異常請求中斷效勞; 當處理器的快速中斷請求引腳有效,且CPSR中的F位為0時,產(chǎn)生FIQ異常。6、ARM指令有哪幾種尋址方式?試分別表達其各自的特點并舉例說明。P
32、77 答:ARM指令系統(tǒng)支持的根本尋址方式有7種:立即數(shù)尋址、存放器尋址、存放器間接尋址、基址變址尋址、多存放器尋址、堆棧尋址、相對尋址。他們的特點分別是: 立即數(shù)尋址:操作數(shù)本身就在指令中給出。如:ADD R0,R0,#0x3f 存放器尋址:指令中地址碼給出的是存放器編號。如:ADD R0,R1,R2 存放器間接尋址:存放器中的值作為操作數(shù)的地址,操作數(shù)本身存放在存儲器中。如:ADD R0,R1,R2 基址變址尋址:將存放器的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加,從而得到一個操作數(shù)的有效地址,用于訪問基址附近的存儲器單元。如:LDR R0,R1,#4 多存放器尋址:塊拷貝尋址。如:LDMIA R
33、0,R1,R2,R3,R4 堆棧尋址:用堆棧作為地址。如:STMFD SP! R1-R7,LR 相對尋址:以程序計數(shù)器PC的當前值為基地址,指令中的地址標號作為偏移量,將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址。如:BL NEXT7、簡述ARM指令集的分類。P81 答:ARM指令集總體分為六大類:數(shù)據(jù)處理指令、程序狀態(tài)存放器訪問指令、Load/Store指令、跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)移指令、異常中斷指令、協(xié)處理器指令。8、假設(shè)R0的內(nèi)容為0x8000,存放器R1、R2內(nèi)容分別為0x01和0x10,存儲器內(nèi)容為空。執(zhí)行下述指令后,說明PC如何變化?存儲器及存放器的內(nèi)容如何變化? STMIB R0!,R1,R2 LDM
34、IA R0!,R1,R2答:略。9、如何從ARM指令集跳轉(zhuǎn)到Thumb指令集?ARM指令集中的跳轉(zhuǎn)指令與匯編語言中的跳轉(zhuǎn)指令有什么區(qū)別?P96 答:進入Thumb指令模式有2種方法:一種是執(zhí)行一條交換轉(zhuǎn)移指令BX,將指令中的目標地址存放器的最低位置1,并將其他位的值放入程序計數(shù)器PC,那么可進入Thumb指令。另一種方法是利用異常返回,也可把微處理器從ARM模式轉(zhuǎn)換為Thumb模式。在這個過程中,ARM提供了2種機制:當返回地址保存在當前異常模式的R14LR時,采用傳送指令;當返回地址保存在堆棧時,使用多存放器Load/Store指令。ARM指令集中的跳轉(zhuǎn)指令與匯編語言中的跳轉(zhuǎn)指令的區(qū)別是AR
35、M指令集中的跳轉(zhuǎn)指令可以直接向程序計數(shù)器PC寫入跳轉(zhuǎn)地址值。10、ARM指令集支持哪幾種協(xié)處理器指令?試分別簡述并列舉其特點。P93答:ARM協(xié)處理器指令包括以下5條,其特點分別是: CDP協(xié)處理器數(shù)操作指令:用于ARM處理器通知ARM協(xié)處理器執(zhí)行特定的操作,假設(shè)協(xié)處理器不能成功完成特定的操作,那么產(chǎn)生未定義指令異常。 LDC協(xié)處理器數(shù)據(jù)加載指令:用于將源存放器所指向的存儲器中的字數(shù)據(jù)傳送到目的存放器中,假設(shè)協(xié)處理器不能成功完成傳送操作,那么產(chǎn)生未定義指令異常。 STC協(xié)處理器數(shù)據(jù)存儲指令:用于將源存放器中的字數(shù)據(jù)傳送到目的存放器所指向的存儲器中,假設(shè)協(xié)處理器不能成功完成傳送操作,那么產(chǎn)生未定
36、義指令異常。 MCR處理器存放器到協(xié)處理器存放器的數(shù)據(jù)傳送指令:用于將ARM處理器存放器中的數(shù)據(jù)傳送到協(xié)處理器存放器中,假設(shè)協(xié)處理器不能成功完成操作,那么產(chǎn)生未定義指令異常。 MRC協(xié)處理器存放器到ARM處理器存放器的數(shù)據(jù)傳送指令:用于將協(xié)處理器存放器中的數(shù)據(jù)傳送到ARM處理器存放器中,假設(shè)協(xié)處理器不能成功完成操作,那么產(chǎn)生未定義指令異常。第5章 嵌入式操作系統(tǒng)1、嵌入式操作系統(tǒng)進程的定義是什么?P101 答:進程是可并發(fā)執(zhí)行的、具有獨立功能的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程,是操作系統(tǒng)進行資源分配和保護的根本單位。2、一個比擬完善的操作系統(tǒng)應(yīng)當包括哪幾個模塊?P100 答:一個比擬完善的操作系
37、統(tǒng)應(yīng)當包括內(nèi)存管理、進程管理、文件管理以及為了充分利用各種資源而設(shè)計的調(diào)度機制等四個模塊。3、說明嵌入式操作系統(tǒng)進程調(diào)度的幾種策略,并說出不同之處和優(yōu)缺點。P105108 答:實時調(diào)度方法大致可以劃分為以下幾類:離線和在線調(diào)度:對于離線調(diào)度算法,運行過程中使用的調(diào)度信息在系統(tǒng)運行之前就確定了。離線調(diào)度算法具有確定性,但缺乏靈活性,適用于那些特性能夠預(yù)先確定,且不容易發(fā)生變化的應(yīng)用。在線調(diào)度算法的調(diào)度信息那么在系統(tǒng)運行過程中動態(tài)獲得,在線調(diào)度算法在形成最正確調(diào)度決策上具有較大的靈活性。搶占和非搶占調(diào)度:在搶占式調(diào)度算法中,正在運行的任務(wù)可能被其他任務(wù)所打斷,搶占式調(diào)度算法,使關(guān)鍵任務(wù)能夠打斷非關(guān)
38、鍵任務(wù)的執(zhí)行,確保關(guān)鍵任務(wù)的截止時間能夠得到滿足,搶占式調(diào)度算法要更復(fù)雜些,且需要更多的資源,并可能在使用不當?shù)那闆r下會造成低優(yōu)先級任務(wù)出現(xiàn)長時間得不到執(zhí)行的情況。非搶占式調(diào)度常用于那些任務(wù)需要按照預(yù)先確定的順序進行執(zhí)行,且只有當任務(wù)主動放棄CPU資源后,其他任務(wù)才能得到執(zhí)行的情況。靜態(tài)和動態(tài)調(diào)度:在靜態(tài)調(diào)度算法中,任務(wù)的優(yōu)先級需要在系統(tǒng)運行前進行確定,且在運行過程中不會發(fā)生變化。在動態(tài)調(diào)度算法中,任務(wù)的優(yōu)先級可根據(jù)需要進行改變,也可能隨著時間按照一定的策略自動發(fā)生變化。4、嵌入式系統(tǒng)中進程間通信主要采用哪幾種形式?P110 答:嵌入式系統(tǒng)中進程間通信主要采用兩種形式:共享內(nèi)存和消息傳遞。二者
39、在邏輯上沒有什么區(qū)別,進程通信采用哪種方式,主要依賴實際需要。進程間通信也可以采用信號和管道的方式。5、簡述嵌入式操作系統(tǒng)的中斷管理和時鐘管理模式。P117-118答:在嵌入式操作系統(tǒng)中,中斷前導(dǎo)和中斷后續(xù)通常由內(nèi)核的中斷接管程序來實現(xiàn)。硬件中斷發(fā)生后,中斷接管程序獲得控制權(quán),先由中斷接管程序進行處理,然后才將控制權(quán)交給相應(yīng)的用戶中斷效勞程序。用戶中斷效勞程序執(zhí)行完成后,又回到中斷接管程序。實時內(nèi)核通常還提供如下中斷管理功能:掛接中斷效勞程序、獲得中斷效勞程序入口地址、獲取中斷嵌套層次、開中斷、關(guān)中斷。在實時系統(tǒng)中,時鐘具有非常重要的作用。通過時鐘,應(yīng)用和內(nèi)核能夠查詢當前時間、定時地完成各項工
40、作、報警、有限的等待和睡眠等,是處理具有時間約束特性應(yīng)用必不可少的內(nèi)容。因此,實時內(nèi)核都需要提供對時鐘進行管理的機制。時鐘管理一般具有以下功能:維持日歷時間,任務(wù)有限等待的計時,軟定時器的定時管理和維持系統(tǒng)時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。6、嵌入式操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理功能有哪些?并做簡要闡述。P120 答:嵌入式操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理功能有:1虛擬內(nèi)存空間:操作系統(tǒng)采用虛擬內(nèi)存功能使系統(tǒng)顯得它有比實際大得多的內(nèi)存空間,虛擬內(nèi)存可以比系統(tǒng)中的物理內(nèi)存大許多倍。2內(nèi)存保護:系統(tǒng)中每個進程有自己的虛擬地址空間,這些虛擬地址空間相互之間完全別離。因此運行一個應(yīng)用的進程不會影響其他的進程。同樣,硬件的虛擬內(nèi)存機制允許內(nèi)存
41、區(qū)域被寫保護,這樣保護了代碼和數(shù)據(jù)不被惡意應(yīng)用重寫。3內(nèi)存映射:用來把映像和數(shù)據(jù)文件映像到一個進程的地址空間。在內(nèi)存映射中,文件的內(nèi)容被直接鏈接到進程的虛擬地址空間。4公平物理內(nèi)存分配:內(nèi)存管理子系統(tǒng)分配給系統(tǒng)中運行的每個進程公平的一份系統(tǒng)物理內(nèi)存。5共享虛擬內(nèi)存:允許進程擁有分隔的虛擬地址空間,但有時還需要進程共享內(nèi)存。如進程間通信需要共享內(nèi)存。7、mC/OS-II的主要特點有哪些?簡要說明之。P121答:mC/OS-II的主要特點有:1公開源代碼2可移植性Portable絕大局部mC/OS-II的源碼是用移植性很強的ANSI C寫的。和微處理器硬件相關(guān)的那局部是用匯編語言寫的。匯編語言寫的
42、局部已經(jīng)壓到最低限度,使得mC/OS-II便于移植到其他微處理器上。mC/OS-II可以在絕大多數(shù)8位、16位、32位以至64位微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器DSP上運行。3可固化RomablemC/OS-II是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的,這就意味著,只要讀者有固化手段C編譯、連接、下載和固化,mC/OS-II可以嵌入到讀者的產(chǎn)品中成為產(chǎn)品的一局部。4可裁剪Scalable可以只使用mC/OS-II中應(yīng)用程序需要的那些系統(tǒng)效勞。也就是說某產(chǎn)品可以只使用很少幾個mC/OS-II調(diào)用,而另一個產(chǎn)品那么使用了幾乎所有mC/OS-II的功能,這樣可以減少產(chǎn)品中的mC/OS-II所需的存儲器空間RAM和R
43、OM。這種可剪裁性是靠條件編譯實現(xiàn)的。5占先式PreemptivemC/OS-II是完全占先式的實時內(nèi)核,mC/OS-II總是運行就緒條件下優(yōu)先級最高的任務(wù)。6多任務(wù)mC/OS-II可以管理64個任務(wù),目前這一版本保存8個給系統(tǒng)。留給用戶的應(yīng)用程序最多可以有56個任務(wù)。賦予每個任務(wù)的優(yōu)先級必須是不相同的,這意味著mC/OS-II不支持時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法常用的非搶占式調(diào)度算法。7可確定性全部mC/OS-II的函數(shù)調(diào)用與效勞的執(zhí)行時間具有可確定性。8任務(wù)棧每個任務(wù)有自己單獨的棧,mC/OS-II允許每個任務(wù)有不同的棧空間,以便壓低應(yīng)用程序?qū)AM的需求。9系統(tǒng)效勞mC/OS-II提供很多系統(tǒng)效勞,例
44、如郵箱、消息隊列、信號量、塊大小固定的內(nèi)存的申請與釋放、時間相關(guān)函數(shù)等。10中斷管理中斷可以使正在執(zhí)行的任務(wù)暫時掛起,如果優(yōu)先級更高的任務(wù)被該中斷喚醒,那么高優(yōu)先級的任務(wù)在中斷嵌套全部退出后立即執(zhí)行,中斷嵌套層數(shù)可達255層。8、常用的linux操作系統(tǒng)采用怎樣的內(nèi)存管理機制和調(diào)度機制?P130答:Linux內(nèi)存管理程序通過映射機制把用戶程序的邏輯地址映射到物理地址,在用戶程序運行時,如果發(fā)現(xiàn)程序中要用的虛擬地址沒有對應(yīng)的物理內(nèi)存時,就發(fā)出請頁要求。如果有空閑的內(nèi)存可供分配,就請求分配內(nèi)存,并把正在使用的物理頁記錄在頁緩存中;如果沒有足夠的內(nèi)存可供分配,那么就調(diào)用交換機制,騰出一局部內(nèi)存。為了
45、支持虛擬存儲器的管理,Linux系統(tǒng)采用分頁paging的方式來載入進程。所謂分頁即是把實際的存儲器分割為相同大小的段,例如每個段1024個字節(jié),這樣1024個字節(jié)大小的段稱為一個頁面page。Linux屬于典型的多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。它采用分時技術(shù),進程交替執(zhí)行,實現(xiàn)所謂的“假并行。它主要有三種調(diào)度算法,一個是基于優(yōu)先級的循環(huán)執(zhí)行法,二是FIFO算法,三是傳統(tǒng)的基于優(yōu)先級的循環(huán)執(zhí)行法。前兩種調(diào)度算法都是軟實時的,而第三種那么并非實時的。第6章 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及其在ARM上的移植1、試述嵌入式Linux系統(tǒng)移植的一般過程。P141142答:嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用層軟件的開發(fā)不同,有其
46、自身的特點,尤其在開發(fā)流程上有很大的不同。從大體上講,Linux系統(tǒng)移植一般分為下面幾步:1開發(fā)環(huán)境的搭建嵌入式系統(tǒng)移植過程中,目標機和宿主機往往在軟硬件環(huán)境上有很大的不同,開發(fā)時常常在功能強大的宿主機上進行,這就形成了交叉開發(fā)環(huán)境的搭建與選擇問題。同時由于宿主機和目標機在體系結(jié)構(gòu)等方面的差異,編譯時也需要采用交叉編譯工具對目標代碼進行編譯,這樣,才能使生成的可執(zhí)行文件在目標機上能夠執(zhí)行。2系統(tǒng)引導(dǎo)在微處理器第一次啟動的時候,會從預(yù)定的、固定的地址空間開始執(zhí)行指令。一般的嵌入式系統(tǒng)中并沒有PC機上的BIOS,而是由一種稱為Bootloader的系統(tǒng)引導(dǎo)程序來完成上述功能,啟動代碼完全依賴于硬件
47、,需要在系統(tǒng)移植中完成。3內(nèi)核引導(dǎo)系統(tǒng)移植的開發(fā)人員還應(yīng)當完成Bootloader和內(nèi)核的銜接局部的移植以及I/O映射、存儲器映射等與目標硬件平臺相關(guān)的板級初始化和CPU自身初始化的移植工作。4設(shè)備驅(qū)動程序Linux內(nèi)核源代碼樹中的相當大局部是各類驅(qū)動程序,在實際的開發(fā)過程中,也需要對相應(yīng)的設(shè)備進行驅(qū)動,如LCD、網(wǎng)卡、觸摸屏等等進行移植和編寫。由于一般在Linux源碼和相關(guān)社區(qū)中都擁有相當豐富的設(shè)備驅(qū)動源碼資源,因此,設(shè)備驅(qū)動的任務(wù)主要是相近源碼的移植修改工作。5文件系統(tǒng) 在嵌入式Linux內(nèi)核啟動的最后階段,將進行文件系統(tǒng)的加載。不同的嵌入式目標平臺有不同的應(yīng)用需求,需要根據(jù)具體情況實現(xiàn)對
48、文件系統(tǒng)的移植工作。目前,常用的嵌入式文件系統(tǒng)有JFFS2、Cramfs、Romfs等。2、Linux系統(tǒng)中常用的交叉編譯工具有哪些?簡述它們的功能和根本用法。P143153答:1GNU binutils是一套用來構(gòu)造和使用二進制所需的工具集。建立嵌入式交叉編譯環(huán)境,Binutils工具包是必不可少的,而且Binutils與GNU的C編譯器gcc是緊密相集成的,沒有binutils,gcc也不能正常工作。GNU binutils是一組開發(fā)工具,包括連接器、匯編器和其他用于目標文件和檔案的工具。2GUN ccGUN C Compiler,簡稱gcc是GUN工程的C編譯器套件,能夠編譯用C、C+、
49、Objective C編寫的程序。3make工具通過一個稱為makefile的文件來完成并自動維護編譯工作。4glibc 是提供系統(tǒng)調(diào)用和根本函數(shù)的C庫,比方open,malloc,printf等等。所有動態(tài)連接的程序都要用到它。它是編譯Linux系統(tǒng)程序很重要的組成局部。5gdb是一個用來調(diào)試C和C+程序的調(diào)試器Debugger,它能使用戶在程序運行時觀察程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)存的使用情況。gdb的功能主要是監(jiān)視程序中變量的值、設(shè)置斷點以使程序在指定的代碼行上停止執(zhí)行、支持單步執(zhí)行等。3、如何分步編譯和安裝交叉編譯環(huán)境所需要的庫和源代碼?試著自己構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)交叉編譯環(huán)境。P15616
50、0 答:略4、5題應(yīng)在第九章,此處為作者疏漏見第九章習題6、Linux操作系統(tǒng)的移植工作主要分為哪幾個方面?其中內(nèi)核功能模塊的裁剪主要有哪幾種方法?P162164 答:對Linux操作系統(tǒng)的移植工作主要分為兩個方面,一方面是針對硬件特點對源代碼的修改,比方內(nèi)核的啟動局部、存儲設(shè)備的大小、具體的驅(qū)動問題等等;另一方面是功能模塊的裁剪,主要是對內(nèi)核功能的配置,包括支持的文件類型、外設(shè)模塊等等??傮w上講,針對硬件的修改有兩種方法:1對一種全新的硬件平臺開展移植工作時,需采用“自底向上的設(shè)計方法從頭設(shè)計,即從硬件的需求考慮逐步地采用分析、設(shè)計、編碼、測試。 2大多數(shù)情況下,是在前人工作的根底上修改己有
51、的代碼。Linux己經(jīng)可以在多種體系結(jié)構(gòu)中運行,可以參考相近的體系結(jié)構(gòu)的代碼,修改與目標硬件平臺不同的局部即可。嵌入式Linux內(nèi)核功能模塊的裁剪主要有三種方法: 1使用Linux自身的配置工具,編譯定制內(nèi)核。 2修改內(nèi)核源代碼,進行內(nèi)核裁剪。 3基于系統(tǒng)調(diào)用關(guān)系,進行內(nèi)核裁剪7、如何使用Linux自身的配置工具編譯定制內(nèi)核?P169答:配置完內(nèi)核之后,內(nèi)核仍然以源代碼的方式存在,不能直接下載到嵌入式系統(tǒng)中運行,因此,必須對內(nèi)核進行編譯,生成最終在目標板上運行的可執(zhí)行代碼。編譯內(nèi)核分以下三步進行:1執(zhí)行以下命令,正確設(shè)置編譯內(nèi)核所需的附屬文件,進行依賴性編譯:# make dep2執(zhí)行以下命令
52、,去除以前構(gòu)造內(nèi)核時產(chǎn)生的所有目標文件、模塊文件和一些臨時文件:# make clean3執(zhí)行以下命令,生成新的可執(zhí)行內(nèi)核映像文件:# make zImage完成上述命令之后,就會在/arch/arm/boot/下生成一個自己定制的內(nèi)核映像文件了,系統(tǒng)文件名可以任意取,。8、什么是文件系統(tǒng)?常用的嵌入式文件系統(tǒng)有哪些?P169170答:文件系統(tǒng)是指在一個物理設(shè)備上的任何文件組織和目錄,它構(gòu)成了Linux系統(tǒng)上所有數(shù)據(jù)的根底,Linux程序、庫、系統(tǒng)文件和用戶文件都駐留其中,因此,它是系統(tǒng)中龐大復(fù)雜且又是最為根本和重要的資源。通常對于一個嵌入式系統(tǒng),僅包含內(nèi)核是不夠的,還必須有文件系統(tǒng)的支持。L
53、inux支持的文件系統(tǒng)有很多種,比方ext2LinuxExtended-2、minix文件系統(tǒng)、msdos最初的FAT文件系統(tǒng)、ntfsWindowsNT文件系統(tǒng)、nfs網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)、hpftOS/2高性能文件系統(tǒng)、ncpfsNovellNetWare文件系統(tǒng)、affs Amiga快速文件系統(tǒng)等等。9、如何構(gòu)建一個嵌入式Linux文件系統(tǒng)?P172答:要構(gòu)建一個小型的Linux文件系統(tǒng),就需要決定文件系統(tǒng)中哪些局部要保存,哪些局部可以裁減。首先應(yīng)該保存那些保證系統(tǒng)運行的最根本的文件和目錄,再通過對系統(tǒng)功能的分析,決定哪些模塊是可以裁減的。一個最小的文件系統(tǒng)必須包括以下的內(nèi)容:程序函數(shù)庫、庫函數(shù)
54、文件的鏈接、/bin/shshell、最根本的設(shè)備文件。但是,這些文件目錄組成的最根本的文件系統(tǒng)只能運行shell,不能完成其它任何的應(yīng)用程序。要完成一些根本的功能還需要以下的一些文件:init程序、系統(tǒng)啟動設(shè)置、根本的應(yīng)用程序、設(shè)備文件、顯示系統(tǒng)信息的虛擬文件系統(tǒng)、其它文件系統(tǒng)掛載目錄、系統(tǒng)啟動時執(zhí)行的腳本、壓縮工具等。第7章 linux下設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)設(shè)計1、設(shè)備驅(qū)動程序在大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)中起著重要作用,因為它們提供了 應(yīng)用程序 和 設(shè)備 之間的軟件層。2、設(shè)備驅(qū)動程序通常包含 中斷處理程序 和 設(shè)備效勞子程序 兩局部。3、嵌入式系統(tǒng)中_A_、_C_、_D_等都屬于字符設(shè)備,典型的塊設(shè)備有_B_、_E_等。 A按鍵 B硬盤 C觸摸屏 D手寫板 ECD-ROM4、系統(tǒng)中不同的設(shè)備有_A_主設(shè)備號,主設(shè)備號 A 設(shè)備使用_A_驅(qū)動程序。 A相同的 B不同的5、CS8900A有兩種工作模式:MEMORY模式和IO模式。6、如何理解設(shè)備管理的“設(shè)備無關(guān)性概念?P174 答:在Linux/uclinux的框架結(jié)構(gòu)中,和設(shè)備相關(guān)的處理可以分為兩個層次文件系統(tǒng)層和設(shè)備驅(qū)動層。設(shè)備驅(qū)動層屏蔽具體設(shè)備的細節(jié),文件系統(tǒng)層那么向用戶提供一組統(tǒng)一的、標準的用戶接口。在嵌入式操作系統(tǒng)下的設(shè)備驅(qū)動程序主要是控制和管
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