嵌入式系統(tǒng)原理及開發(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，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可配置，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格約束的專用系統(tǒng)，所用的計算機(jī)為嵌入式計算機(jī)”；這類系統(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)用程序四個部分；用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視、管理等功能。2、請舉例說明“實時”與“實時系統(tǒng)”這兩個概念。答：對“實時”概念的理解：是否

2、滿足時間約束：實時不等于快！它是一個相對的概念,確切定義應(yīng)該是“及時”對“實時系統(tǒng)”概念的理解：3、舉例說明嵌入式系統(tǒng)特點。件綜合體軟硬件它是對外來事件在限定時間內(nèi)能做出反應(yīng)的系統(tǒng)包括實時控制系統(tǒng)和實時信息處實時系統(tǒng)的三個指標(biāo)：響應(yīng)時它更強調(diào)實時性和可靠性速度只是它的一個重要參數(shù)：從系纟實時應(yīng)用范閑很廣，主要有兩類：嵌入技術(shù)密集多門學(xué)科扌娜交叉、融合：面向特定設(shè)計，除了基本以及專用芯片窗十僦不同對彖領(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。專用緊湊用途固定、軟硬件夠用即可，需要滿足應(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)的儲器以外，越來越需要FPGA、CPLD技術(shù)，設(shè)計高效、量體裁衣、去除冗余。安全可靠系統(tǒng)不出錯地連續(xù)運行，或出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤可以自我修復(fù)；網(wǎng)絡(luò)時代，嵌入式設(shè)備連網(wǎng)、接入Internet時的安全問題。多樣性應(yīng)用廣泛（無處不在）、品種繁多；由嵌入式系統(tǒng)4個組成部分的多樣性決定。及時響應(yīng)嵌入式系統(tǒng)是某種技術(shù)過程的核心處理環(huán)節(jié)，必須滿足該技術(shù)過程的約束，例如時間、可靠、可用等；軟件代碼的長度、執(zhí)行速度需要滿足實時性要求；嵌入式處理的多任務(wù)分布和并發(fā)的特點，要求系統(tǒng)軟件具有高實時性。成本敏感產(chǎn)品量大；成本已成為嵌入式產(chǎn)品競爭的關(guān)鍵因素之一。開發(fā)困難交叉開發(fā)（見右圖）；芯片廠商的配套工具簡陋、效率低下，

4、而專業(yè)工具價格昂貴；高質(zhì)量的嵌入式軟件開發(fā)是相當(dāng)困難的。不可壟斷通用計算機(jī)行業(yè)的“Wmtel”壟斷局面；嵌入式應(yīng)用的行業(yè)分散，充滿了競爭、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個組成部分也在同步發(fā)展。確定性保證系統(tǒng)的實時性和可預(yù)測性；系統(tǒng)靜態(tài)配置：任務(wù)的數(shù)目、執(zhí)行時丿療、所占資源、阻塞、通信延遲等都是確定的。4、簡述嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程。海軍艦載轟炸機(jī)1946年2月14口，世界第一臺計20世紀(jì)60年代初，嵌入式系統(tǒng)標(biāo)志：以晶體管、磁芯存儲為基礎(chǔ)領(lǐng)域。典型應(yīng)用：乙烯廠D特點：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)中無或具有簡單操作系統(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,儺到來克航天、工業(yè)控制等，-嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入簡單系統(tǒng)階段0I、導(dǎo)彈發(fā)射控制、美國某工業(yè)裝置、ApolloGuidanc控制電話的電子式機(jī)械交換機(jī)等。統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡基功能單一、處理效率低、存儲容量小、用戶特點：微處理器種類繁多、通用性差、價格便宜；系統(tǒng)開銷小、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)、汽車電子產(chǎn)品等。特點：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：無線終端、平板電腦、智能手機(jī)、智能家電、智能汽車特點：32bit微處理器占主導(dǎo)地位、嵌入式操作系統(tǒng)從簡單走向成熟、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存儲器上。哈佛結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)和指令分開存儲，pc指針僅指向程序存儲器而不指向數(shù)據(jù)存儲器。比較：馮諾依曼結(jié)構(gòu)比哈佛結(jié)構(gòu)簡單；哈佛結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)運行效率比馮諾依曼結(jié)構(gòu)要高。2、試敘述RISC的優(yōu)點以及與CISC相比有何特點。復(fù)雜指令系統(tǒng)(ComplexIiistiiictionSetComputer,CISC)精簡指令系統(tǒng)(ReducedInst

8、i-uctionSetComputer,RISC)RISC指令集：1979年美國加州人學(xué)伯克利分校提出：目的：如何使計算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡單合理地提高運算速度。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：選擇使用頻率高的簡單指令；指令他固定，減少指令格式和尋址方式：簡易的譯碼指令格式；在單周期完成指令等9指令集，造成計算機(jī)體系結(jié)$個程序代碼的8

9、0%：而CISC指令集的缺點：計算機(jī)技術(shù)發(fā)展不斷引構(gòu)越來越復(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、簡述嵌入式微處理器的選型應(yīng)答：對系統(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)核是針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的。例如,是否支持系統(tǒng)軟件設(shè)計時所使用的嵌入式操作系統(tǒng)？系統(tǒng)的工作頻率：系統(tǒng)時鐘頻率在很人程度上決定了ARM微處理器的處理能力。例如，芯片是僅有一個主時鐘頻率，還是能夠提供不同頻率時鐘？芯片存儲器容量：

10、考慮是采取外擴(kuò)存儲器方案，還是直接選擇片上集成有足夠人存儲器的芯片？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，簡化系統(tǒng)碩件的復(fù)雜度，提高系統(tǒng)的可靠性。2、NANDFlash和NORFlash各自的特點是什么？NORFlash特點：1988年由Intel首先開發(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；寫入和擦除速度低，擦寫次數(shù)約十萬次；傳輸效率高，在116MB小容量時具有很高的成本效益；帶有SRAM接II,有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)占據(jù)了容量為116MB閃存市場的人

11、部分，主要用作代碼存儲介質(zhì)。NANDHash特點：1989年東芝公司提出了NANDflash結(jié)構(gòu)；具有極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲密度；二寫入和擦除速度快，擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少，每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次；使用復(fù)雜的VO丨I來串行地存取數(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)問題，必須有錯誤探測/錯誤更正（EDC/ECC）算法；用在8MB2GB產(chǎn)品中，適合于數(shù)據(jù)存儲，在CompactFlash.SecureDigitalPCCards和MMC存儲卡市場上所占份額最大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。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它是一個系統(tǒng)的設(shè)計計劃；是一個結(jié)構(gòu)性計劃，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)計之間，可以是個獨立設(shè)計的一通過規(guī)丸計計劃）用于它是幫助管理復(fù)雜緬統(tǒng)邯軟件體系結(jié)構(gòu)對管理畫甫助作用嵌入式軟件的體系爲(wèi)勾表示了一個嵌入式軟件系統(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)、客戶為1/服務(wù)器結(jié)構(gòu)各自有哪些特點？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、、!項目計劃的輸入?yún)?shù)；可以作為概要設(shè)計或總體L獲得系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)（一個設(shè)答：整體結(jié)構(gòu)下開發(fā)嵌入式軟件的特點：系統(tǒng)中每個函數(shù)有唯一定義好的接II,函數(shù)間調(diào)用不受限制；匚軟件開發(fā)是設(shè)計、函數(shù)編碼/調(diào)試、連接成系統(tǒng)的反復(fù)過程，所有函數(shù)相互可見，不存在任何的信息隱藏；函數(shù)調(diào)用可以有簡單的分類，如核心調(diào)用、系統(tǒng)調(diào)用、用戶調(diào)用等，用以簡化編程，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：可在現(xiàn)有抽象層基礎(chǔ)上增加新的抽彖層，便于簡化復(fù)雜問題的設(shè)計實現(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)部實現(xiàn)不受限制，很容易支持軟件的重用；實際軟件設(shè)計很難

14、完全按照層次系統(tǒng)的定義進(jìn)行實現(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)?？蛻魴C(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、舉例說明輪詢結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點。輪詢系統(tǒng)的工作特點：典型應(yīng)用：多路采樣系統(tǒng)、實時監(jiān)控系統(tǒng)等。系統(tǒng)完成一個輪詢的時間取決于輪詢環(huán)中需要執(zhí)行的函數(shù)個數(shù)：輪詢的次序是靜態(tài)固定的，在運行時是不能進(jìn)行動態(tài)調(diào)整的。輪詢系統(tǒng)的缺點：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)無法根據(jù)實際需要靈活調(diào)整函數(shù)執(zhí)行的粒度。

15、4、在前后臺系統(tǒng)中，前臺與后臺的交互是如何完成的？前后臺系統(tǒng)中，前臺中斷級事務(wù)與后臺的務(wù)之間的信息或數(shù)據(jù)的交互，簡稱前后臺交互(IiiteractioiiBetweenLevels)。前后臺交互的兩種方式：同步信號(Synchronizationsemaphore)二藝本思想：前臺中斷向后臺任務(wù)發(fā)送同步信號(lbit)o匚多中斷請求時的處理方法：借助計數(shù)器(整型信號量)和標(biāo)志位共同實現(xiàn)同步。數(shù)據(jù)交互(Dataliiteraction)5、什么是任務(wù)？什么是實時任務(wù)？任務(wù)：在軟件設(shè)計時抽象出來的具有實時任務(wù)：帶有實時性約束的任務(wù)稱為實時價6、實時多任務(wù)系統(tǒng)的基本實時多任務(wù)系統(tǒng)匚由系統(tǒng)稱為實時多任

16、務(wù)系鄉(xiāng)每一層對：(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；每層劃分為一個或任務(wù)1任務(wù)2外設(shè)1的方式實現(xiàn)。筑說明各組成部礙的個并發(fā)執(zhí)行的實時任務(wù)構(gòu)成eal-TmieMultitaskSystem)。與好像是=個虛翻機(jī)塊(或稱組件)。層提供的服務(wù)；I,之間通過接II進(jìn)行任務(wù)比外設(shè)2外設(shè)刀實時多任務(wù)拯作系統(tǒng)訣入式微處理器圖4.18實時多任務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第五章嵌入式實時操作系統(tǒng)1、敘述RTOS的主要特點。及時性(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)先級逆轉(zhuǎn)？如何解決優(yōu)先級逆轉(zhuǎn)問題？優(yōu)先級逆轉(zhuǎn)：占有資源的低優(yōu)先級任務(wù)先于后到達(dá)的高優(yōu)先級任務(wù)執(zhí)行的情況，稱為。優(yōu)先級逆轉(zhuǎn)的解決方法：優(yōu)先級繼承協(xié)議：當(dāng)一個任務(wù)在其使用的臨界區(qū)阻塞了一個或多個高優(yōu)先級任務(wù)時，該任務(wù)的優(yōu)先級被臨時提高到被阻塞任務(wù)的最高優(yōu)先級，當(dāng)該任務(wù)退出臨界區(qū)時，優(yōu)先級又恢復(fù)到最初的優(yōu)先級。優(yōu)先級天花板協(xié)議：設(shè)需要臨界資源S的任務(wù)中，最高優(yōu)先級為pm若一個任務(wù)T成功獲得S,則將T的優(yōu)先級設(shè)置為pn,當(dāng)任務(wù)釋放S后，恢復(fù)原有優(yōu)先

18、級：若任務(wù)不能申請到S,則被阻塞。兩種方法比較：優(yōu)先級天花板協(xié)議的執(zhí)行效率較高；優(yōu)先級繼承協(xié)議對程序運行過程影響程度較小。3、任務(wù)之間的通信方式有哪幾種？每一種方式的特點是什么？答：有兩種：信號傳遞和數(shù)據(jù)傳遞信號傳遞：RTOS采用信號這類通信機(jī)制在任務(wù)間傳遞信號，協(xié)調(diào)任務(wù)間的活動，如信號量(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任務(wù)傳遞到另一個任務(wù)的數(shù)據(jù)，在多處理器系統(tǒng)中，也被稱為包(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(SharedMemory)、管道(P

19、ipes)郵箱(MailBox).遠(yuǎn)程過程調(diào)用(RPC)等。4、區(qū)別調(diào)度策略與調(diào)度機(jī)制這兩個概念？分別列舉一些實時調(diào)度策略與實時調(diào)度機(jī)制。在嵌入式實時操作中優(yōu)先級反轉(zhuǎn)、死鎖會給系綢肯來什么后果？采取什么辦法可以避免死鎖？5、6、對比RMS調(diào)度策略與EDF調(diào)度策略,第六章板級支持包與系統(tǒng)引導(dǎo)1、嵌入式軟件運行過程旬幾個階段？每個階段的主段: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)/升級階段系統(tǒng)軟件引導(dǎo)場一_將系統(tǒng)軟件從NORFlash中讀取出來，加載到RA

20、M中運行；直接在NORFlash中運行，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，加載到RANI中運行系統(tǒng)升級階段通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級；通過串口進(jìn)行本地升級。其他階段：系統(tǒng)初始化階段：對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)升級卞地升級圖61嵌入式軟件運行過程復(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)建信號量、消息隊列；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的定義目前還沒有BSP的標(biāo)準(zhǔn)定義，對BSP的理解：它是嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，是實現(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RTOS或應(yīng)用程序模塊、提供底層硬件驅(qū)動；針對具體的硬件平臺而設(shè)計，其結(jié)構(gòu)和功能因在嵌入式系統(tǒng)移植時，必須提供相應(yīng)的BSP。BSP和BIOS的區(qū)別：相同點：PC機(jī)主板上的BIOS開始部分就開始時檢測、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BSP是可能快、運行慢宙BSP類似，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。中，而代碼段直接彳RFlash中直接運行。分析：有利因素a）代碼在NORFlash中直接運行，節(jié)省了拷貝到RAM過程所需

23、的時間，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中運行要稍慢。RAM空間足夠：特點是啟動慢、運行快RAM空間足夠程序運行。采用BootLoader引導(dǎo)方式：由Loader程序?qū)S內(nèi)核全部拷貝到RANI中運行。分析：有利因素，系統(tǒng)運行速度快：不利因素,a）需要額外的RAM空間，b）OS內(nèi)核拷貝到RAM過程需要一定的時河，c）對于某些壓縮的內(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，有可能會減少內(nèi)核拷貝到RAM的時間）。無BootLoader的引導(dǎo)模式對于時間效率要求較高的系統(tǒng)，具有快速啟動的要求。采用無需BootLoader的引導(dǎo)方式：

24、系統(tǒng)啟動時，直接在NORFlash或ROM系列可以做主存的非易失性存儲介質(zhì)中運行。特點：可以達(dá)到較快的啟動速度，但是不能滿足運行速度。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)核運行之前執(zhí)行的一段小程序；它將OS內(nèi)核從外部存儲介質(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)計方法1、簡述嵌入式軟件生命期的基本思想。系統(tǒng)概念：用戶以軟件產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)書的形式給出其對產(chǎn)品的概念描述。開發(fā)階段：根據(jù)任務(wù)書開發(fā)嵌入式軟件，

25、驗收標(biāo)準(zhǔn)是任務(wù)書中給出的產(chǎn)品基線（包括各類軟、硬件指標(biāo)，環(huán)境要求等）。產(chǎn)品階段:依據(jù)環(huán)境和市場對開發(fā)階段的結(jié)果嵌入式軟件產(chǎn)品原型，進(jìn)行產(chǎn)品化。運行維護(hù)階段：產(chǎn)品投放市場之后的工作。注意：嵌入式軟件系統(tǒng)開發(fā)的基本核心是傳核統(tǒng)功能和性能（值域）和系統(tǒng)實時性能（時域）并重。2、嵌入式軟件具有哪些特點？試說明。性;時就緒。統(tǒng)人多是實時多任纟實時性：嵌入式系統(tǒng)都是實時系統(tǒng)，【人ii而具軟件應(yīng)用壞境不同，對實時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)實時宅外部事彳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)，將它們以動態(tài)鏈接庫（Lib）的形式與應(yīng)用系統(tǒng)縉譯連接成一個單獨的可執(zhí)行程序，卞載到目標(biāo)系統(tǒng)中運行。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!求嵌入式軟件對各類外部生要求嵌入式欽件能對件能夠異步處理;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)中運行的。固化存儲媒介EPROM、Flash、電子盤（DOC、DOM）等，其容量有限、價格昂貴，因而要求嵌入式軟件盡量精簡。實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)用需求定向開發(fā)的，面向產(chǎn)業(yè)

27、、面向市場；每種嵌入式軟件都有自己獨特的應(yīng)用環(huán)境和實用價值；需要優(yōu)秀的軟件開發(fā)人員具有特定的行業(yè)經(jīng)驗。適用性模塊化設(shè)計使嵌入式軟件應(yīng)該能比較方便地運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，盡量優(yōu)化配置，減小對系統(tǒng)的整體繼承性，升級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；強調(diào)容錯處理和出錯恢復(fù)（包括自動恢復(fù)）功能，確保系統(tǒng)不會因為軟件錯誤而崩潰，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，盡量精簡代碼，不預(yù)留不必要的接II或功能模塊;對具體的應(yīng)用，可盡量少地考慮移植問題。安全性重點研究方向之一；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、嵌入式軟件開發(fā)應(yīng)該具有怎樣的過程？嵌入式軟件開發(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)確定軟件選擇開發(fā)平臺；嵌入式軟件設(shè)計編碼調(diào)試；軟件測試。4、嵌入式軟件設(shè)計應(yīng)該遵循基本原則?盡量簡單：只有近優(yōu)，沒

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)實時性的關(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)實時性；避免使用復(fù)雜算法：使用有限狀態(tài)機(jī)輔助設(shè)計；簡化代碼，便于理解；面向?qū)﹀柙O(shè)計。第八章嵌入式軟件編程1、什么是程序設(shè)計語言？程序設(shè)計語言應(yīng)該包含哪些內(nèi)容？程序設(shè)計語言的含義:一般可把它看成是控制某種設(shè)備，特別是一種計算機(jī)的人為語言;與自然語言一樣，它也使用語法和語義規(guī)則分別定義其語句結(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)計語言定義中應(yīng)包含的內(nèi)容功能：用于編寫計算機(jī)程序，指導(dǎo)計算機(jī)完成某些種類的計算或組織機(jī)械設(shè)備之間的控制流程。目標(biāo)：程序設(shè)計語言的一個重要目標(biāo)是為計算機(jī)提供指令系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)：定義和操作某些類型的數(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言被認(rèn)為能力相同。2、在開發(fā)嵌入式軟件時，應(yīng)該如何選擇合適的程序設(shè)計語言？3、簡述Java語言的編程框架。Java程序設(shè)計語言具有哪些特點?Java技術(shù)由4個相關(guān)部分組成：Java程序設(shè)計語言：編寫源代碼；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)用程序通過調(diào)用API用以實現(xiàn)特定功能：Java虛擬機(jī)：用于運行calss文件。Java的特點（面向?qū)﹀琛⒑唵涡?、多線程、垃圾回收、JavaApplet.豐富的類庫）面向?qū)﹀瑁篔ava中幾乎所有數(shù)據(jù)都簡單性：作為00語言，出不支持指針操作，一切對內(nèi)存針操作錯誤的同時，可阻止i多線程：不需要采用全局的爭件循.垃圾回收：自迪垃圾回收機(jī)制，有可以自由財匕Java類庫中加入新的甘法通過接I觀支持多重繼承，具有靈活的擴(kuò)展性；態(tài)、安全平臺的Java網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用小程序，支持Java在耳戶界面,完成復(fù)雜計算和人機(jī)交互；絡(luò)化、多線程、面向?qū)ο笙到y(tǒng)的需要。個參數(shù)和一個返回值

32、（類型可自己定義），用匯編程父類Object：樂等模糊概念：安全性:1變量實現(xiàn)，在避免指:的實時交互；艮手幼管理內(nèi)存出錯：動態(tài)性:例變量，不影響程序的執(zhí)行，JavaApp瀏覽器中運行皿匸成多豐富的類庫：編寫一個簡單的c語言函數(shù)，:序調(diào)用它。4、第九章嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境1、為什么嵌入式軟件開發(fā)多用交叉開發(fā)？交叉開發(fā)的發(fā)展過程實質(zhì)上就是嵌入式應(yīng)用開發(fā)技術(shù)發(fā)展的過程；交叉開發(fā)技術(shù)隨嵌入式應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，其開發(fā)方法不斷更新，開發(fā)工具的功能越來越強,性價比越來越高；但是，在實際軟件開發(fā)中，各種交叉開發(fā)方法都有一定的使用范I制，沒有一種方式可以適用所有的嵌入式軟件開發(fā)；在同一個嵌入式軟件的不同開發(fā)階段

33、也經(jīng)常采用不同的開發(fā)方式。常見的交叉開發(fā)方法，如：CrashandBum方式：ROMMonitor方式：存儲器監(jiān)控方式；RONIEmulator方式：存儲器仿真器方式：ICE方式：在線仿真器(InCii-cuitEmulator)方式；OCD方式：片上調(diào)試器(OnChipDebugguig)方式。2、為什么需要仿真開發(fā)？這種方法具有哪些特點？仿真開發(fā)壞境是為彌補交叉開發(fā)的缺點而提出的；仿真開發(fā)環(huán)境的優(yōu)點：不需要提供實際的目標(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，方便實用；可最人限度地保證軟、硬件同時開發(fā)，從而簡化嵌入式軟件開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期。仿真開發(fā)壞境的缺點：高質(zhì)量的仿真開發(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,單獨某個企業(yè)或機(jī)構(gòu)難以完成；仿真開發(fā)時交叉開發(fā)的必要補充：在大多數(shù)壞境下，仿真壞境的實時特性還不能達(dá)到目標(biāo)機(jī)的實際要求，因此，在仿真調(diào)試完成后，仍需要移植到實際目標(biāo)硬件，做進(jìn)一步調(diào)試和測試驗證。完整的嵌入式開發(fā)環(huán)境能夠同時提供交叉開發(fā)壞境和仿真開發(fā)壞境，以適應(yīng)不同應(yīng)用、不同開發(fā)階段的需要。3、嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境應(yīng)該包含哪些療嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境的組成一般由一系項目管理器、項目配置工具、源碼編持包、交叉編譯工具、交叉調(diào)試工具、交叉測試-4、簡述版本管理的功能及地使用的必要性。版本管理又稱版本控保存軟件歹控制對過程,:是用戶對項目文水過程中的各種中間

35、狀態(tài)，參改，保護(hù)如識產(chǎn)權(quán)功能？ihrary）、RTOS開發(fā)支的工具軟件，其目的是:記錄軟件系統(tǒng)的為軟件開發(fā)進(jìn)程中1錄的發(fā)展過程提供有效的追蹤手段，保證在需要時可回到皆的版本，避免文件的丟失、修改的丟失和相互覆蓋：是實現(xiàn)團(tuán)隊并行開嫁提高開發(fā)效率的基礎(chǔ)。其使用的必要性：管E象是嵌入式軟件開發(fā)過程中涉及的所有文件對象,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驗證法包括文件、目錄和鏈接。第十章嵌入式系統(tǒng)可靠性測試與評估1、軟件町靠性評估的方法有哪些？這些方法是如何工作的？目前，在軟件可靠性評估技術(shù)中，通常采用的2種方法：基于軟件可靠性測試的

36、驗證方法軟件可靠性驗證方法:在給定的統(tǒng)計置信度下，驗證軟件當(dāng)前的可靠性水平是否滿足用戶的要求(即軟件規(guī)格說明書中規(guī)定的可靠性指標(biāo))。般在軟件驗收階段進(jìn)行，在軟件需求方參與的情況下實施。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）主要過程：根據(jù)現(xiàn)場測試的故障情況，利用雙方都認(rèn)可的某種可靠性驗收模型或某些軟件進(jìn)行可靠性的定量評價，以判斷該軟件是否達(dá)到需求說明書中約定的可靠度。d）流程圖：如右圖?；谲浖煽啃越５姆椒╝）在測試時，將所確定的失效交由開發(fā)者分析和修改，建立軟件的一個新的版本，再進(jìn)行下一次測試。在“測試一排錯一建立新版本”的迭代過程中，被發(fā)現(xiàn)的軟件錯誤不斷被剔除，軟件可靠性呈增長趨勢，故又稱為軟件可靠性增長建模，它是當(dāng)前軟件可靠性建模的主要內(nèi)容。b）與“驗證法”比較，共同點：故障情況也要依賴于測試；區(qū)別：在進(jìn)行測試的同時修改故障，并通過對所收集的故障行為進(jìn)行建模分析，從而估計軟件可靠性的實際水平，指導(dǎo)軟件設(shè)計人員進(jìn)行下一步的工作。c）主要用于軟件的開發(fā)階段，測i缺陷的排除