嵌入式-帶答案

嵌入式操作系統(tǒng)考試要求的內(nèi)容前3章(25%)1)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn):開(kāi)發(fā)方式、內(nèi)核大小、專(zhuān)用性、編譯方式；2)從開(kāi)發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境來(lái)看，嵌入式系統(tǒng)與一般PC的特點(diǎn)。什么是交叉編譯在一個(gè)平臺(tái)上生成另一個(gè)平臺(tái)上的可執(zhí)行代碼。操作系統(tǒng)的兩大功能和四項(xiàng)基本任務(wù)使計(jì)算機(jī)硬件便于使用；高效組織和正確地使用計(jì)算機(jī)的資源。進(jìn)程管理、進(jìn)程間通信與同步、內(nèi)存管理和I/O資源管理。ARM是什么？是一種嵌入式芯片的型號(hào)嗎？是AdvanceRISCMachine(ARM)公司提出的一種嵌入式芯片的內(nèi)核，ARM公司不生產(chǎn)芯片而只是轉(zhuǎn)讓知識(shí)產(chǎn)權(quán)另外也提供基于ARM架構(gòu)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)：軟件工具，評(píng)估板，調(diào)試工具，應(yīng)用軟件，總線架構(gòu)，外圍設(shè)備單元，等等嵌入式處理器的分類(lèi)嵌入式處理器可分為低端的嵌入式微控制器(MicroControllerUnit，MCU)、常用于計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域的嵌入式DSP處理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor，EDSP)、中高端的嵌入式微處理器(EmbeddedMicroProcessorUnit，EMPU)和高度集成的嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip，SOC)。談一談嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)從實(shí)時(shí)性的分類(lèi)。硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)的區(qū)別就在于對(duì)外界的事件做出反應(yīng)的時(shí)間。硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)：必須對(duì)事件做出及時(shí)的反應(yīng)，絕對(duì)不能錯(cuò)過(guò)事件處理的時(shí)限。在硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)中如果出現(xiàn)了這樣的情況就意味著巨大的損失和災(zāi)難。比如說(shuō)航天飛機(jī)的控制系統(tǒng)，如果出現(xiàn)故障，后果不堪想象。軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)：在系統(tǒng)負(fù)荷較重的時(shí)候，允許發(fā)生錯(cuò)過(guò)時(shí)限的情況而且不會(huì)造成太大的危害。比如液晶屏刷新允許有短暫的延遲。目前比較流行的嵌入式操作系統(tǒng)有些(需例舉3種)VxWorks，QNX，PalmOS，WindowsCE，LynxOS，嵌入式Linux，uC/OS'CISC和RISCCISC:ComplexInstructionSetComputer);RISC:reducedinstructionsetcomputer從代碼密度、尋址方式的多少、指令長(zhǎng)度、指令數(shù)量、專(zhuān)用性、平均執(zhí)行周期(CPI)、是否采用Load/Store結(jié)構(gòu)，算術(shù)和邏輯操作僅針對(duì)寄存器？Load/Store結(jié)構(gòu)流水線技術(shù)通過(guò)指令的并行運(yùn)行提高運(yùn)行速度，ARM7三級(jí)流水(fetch，decode，execute)，ARM9五級(jí)流水(memory，write)ARM處理器的各種基本工作模式用戶(hù)模式、快速中斷模式、外部中斷模式、管理模式、中止模式、未定義指令中止模式和系統(tǒng)模式。12?馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)和哈佛體系結(jié)構(gòu)前者操作數(shù)和指令分時(shí)共用同一組總線，后者操作數(shù)和指令所采用的總線不同因而取指和取操作數(shù)可以同時(shí)進(jìn)行，從而提高了運(yùn)行速度13,高速緩存高速緩存是一種小型、快速的存儲(chǔ)器，它保存部分主存內(nèi)容的拷貝。14.14.FLASH(閃存)：是EEPROM的變種，EEPROM與閃存不同的是，它能在字節(jié)水平上進(jìn)行刪除和重寫(xiě)而不是整個(gè)芯片擦寫(xiě)，這樣閃存就比EEPROM的更新諫度快。中于其斷電時(shí)仍能保存數(shù)據(jù)，閃存通常被用來(lái)保存設(shè)置信息，如在電腦的BIOS(基本輸入輸出程序)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、數(shù)碼相機(jī)中保存資料等。NandFlash與NorFlash相比較：編程、擦除、讀的速度以及可靠性15.Nandflash/NorFlash 寫(xiě)快/慢、簡(jiǎn)單/擦除前需要寫(xiě)0、讀稍慢/稍快、不可靠/可15.靠16.從編程的角度看，ARM微處理器的工作狀態(tài)有哪些？16.2種且可在2種狀態(tài)之間切換：第一種為ARM狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行32位的字對(duì)齊的ARM指令；第二種為T(mén)humb狀態(tài)，此時(shí)處理器執(zhí)行16位的、半字對(duì)齊的Thumb指令。17.ARM體系結(jié)構(gòu)兩種存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù)方法一一大端格式和小段格式17.大端：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：與大端存儲(chǔ)格式相反，在小端存儲(chǔ)格式中，低地址中存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)，高地址存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)。18.ARM寄存器組織、分類(lèi)，Thum狀態(tài)和ARM狀態(tài)下寄存器組織上的異同通用寄存器包括R0?R15，可以分為三類(lèi)：不分組寄存器R0?R7；分組寄存器R8?R14；程序計(jì)數(shù)器PC(R15)。Thumb狀態(tài)下的寄存器集是ARM狀態(tài)下寄存器集的一個(gè)子集Thumb狀態(tài)下和ARM狀態(tài)下的R0?R7是相同的。Thumb狀態(tài)下和ARM狀態(tài)下的CPSR和所有的SPSR是相同的。Thumb狀態(tài)下的SP映射到ARM狀態(tài)下的R13。Thumb狀態(tài)下的LR映射到ARM狀態(tài)下的R14。Thumb狀態(tài)下的程序計(jì)數(shù)器PC(R15)映射到ARM狀態(tài)下的PC(R15)。19,什么是異常向量異常是由內(nèi)部或外部源產(chǎn)生并引起處理器處理一個(gè)事件，它會(huì)導(dǎo)致正常的程序執(zhí)行流程發(fā)生暫時(shí)的停止，例如外部中斷或試圖執(zhí)行未定義指令都會(huì)引起異常。異常出現(xiàn)后強(qiáng)制從異常類(lèi)型對(duì)應(yīng)的固定存貯地址開(kāi)始執(zhí)行程序，這些固定的地址稱(chēng)為異常向量。第4章

這一部分不作要求第5章(40%)如何從鍵盤(pán)向main函數(shù)傳入?yún)?shù)用scanf函數(shù)main(){inta[10];inti;for(i=0;i<10;i++)scanf("％d",&a[i]);printfCWfor(i=0;i<10;i++)printf("％d”,a[i]);}帶參數(shù)main函數(shù)#include<stdio.h>main(argc,argv)intargc;char*argv[];{while(argc>1){++argv;printf("%s\nn,*argv);--argc;}}增強(qiáng)程序可讀性的寄存器定義格式#define寄存器名(*(volatileunsigned*)寄存器在存儲(chǔ)空間中的位置)例如#define rUCON0(*(volatileunsigned*) 0x50000004)關(guān)=!==A=_1110000000000000=0x0eh<12B=0000001100000000=0x03h<8C=0000000010010000=0x09h<4D=0000000000000110=0x06h<05.采用位掩碼對(duì)寄存器的某個(gè)功能區(qū)位進(jìn)行設(shè)置fun3的位掩碼：FUN3_MASK=0xf<4C’=0x0B<4R&=~FUN3_MASKRI=C’6,如何對(duì)I/O口的功能進(jìn)行配置并進(jìn)行相關(guān)操作，讓輸出端口電平變化(配置為輸出，然后向端口數(shù)據(jù)寄存器位寫(xiě)入相應(yīng)電平)，要求能進(jìn)行編程通過(guò)對(duì)G口8、9腳的操作實(shí)現(xiàn)LED輪流閃爍#definerGPGCON(*(volatileunsigned*)0x56000060)//PORTG控制寄存器#definerGPGDAT(*(volatileunsigned*)0x56000064)//PORTG數(shù)據(jù)寄存器voidmain(void)(Intflag,I;Target_Init()for(;;){If(flag==0){for(i=0;i<1000000;i++);//延時(shí)rGPGCON=rGPGCON&0xfff0ffff|0x00050000〃配置8、9腳為輸出rGPGDAT=rGPGDAT&0xeff|0x200;//8腳低電平，9腳高電平for(i=0;i<1000000;i++);//延時(shí)Flag=1;}Else{for(i=0;i<1000000;i++);//延時(shí)rGPGCON=rGPGCON&0xfff0ffff|0x00050000//配置8、9腳為輸出rGPGDAT=rGPGDAT&0xdff|0x100;//8腳高電平，9腳低電平for(i=0;i<1000000;i++);//延時(shí)

Flag=0;}_CPU與外設(shè)傳輸數(shù)據(jù)的方式有哪幾類(lèi)查詢(xún)方式、中斷方式、DMA。DMA不占用cpu，但占用系統(tǒng)總線。中斷部分應(yīng)掌握如下內(nèi)容：1)中斷過(guò)程、與中斷相關(guān)的寄存器的作用、中斷掛起寄存器和中斷源掛起寄存器的區(qū)別、與中斷屏蔽有關(guān)的寄存器(中斷屏蔽寄存器、子中斷屏蔽寄存器以及CPSR)中斷過(guò)程保存現(xiàn)場(chǎng)：PC—LR,CPSR—SPSR根據(jù)設(shè)置的中斷模式選擇IRQ或FIQ從中斷向量處獲取中斷服務(wù)程序的地址根據(jù)優(yōu)先級(jí)和中斷標(biāo)志識(shí)別是哪一個(gè)中斷發(fā)生，并進(jìn)行相應(yīng)處理中斷返回，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)：PC—LR,CPSRfSPSR中斷屏蔽寄存器：為了能接受中斷請(qǐng)求必須將F或I位設(shè)置為0,同時(shí)將中斷屏蔽寄存器的相應(yīng)位設(shè)置為0。中斷掛起寄存器：共32位，每一位與一中斷源相對(duì)應(yīng)，只有一位能為1,指示相應(yīng)中斷掛起。各掛起的中斷源由各中斷仲裁器確定那個(gè)中斷掛起。(中斷掛起的含義是：相應(yīng)的中斷是下一個(gè)待處理的中斷在中斷服務(wù)程序中需要將相應(yīng)中斷清除)中斷源掛起寄存器：共32位，當(dāng)某一個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，相應(yīng)位置1,在中斷服務(wù)程序中必須清除中斷模式寄存器：共32位，每一位與一中斷源相對(duì)應(yīng)，設(shè)置相應(yīng)的中斷源為快速中斷還是普通中斷。中斷優(yōu)先權(quán)寄存器：ARM將中斷分為6組，每一組設(shè)一個(gè)優(yōu)先權(quán)仲裁器，在中斷優(yōu)先權(quán)寄存器中，每一組有一個(gè)ARB_MODE位設(shè)置是否使能改組各中斷源的優(yōu)先級(jí)滾動(dòng)變化，另有兩位ARB_SEL以設(shè)置改組各中斷源的優(yōu)先級(jí)。中斷偏移寄存器：指示普通中斷中是哪一個(gè)中斷掛起，當(dāng)中斷掛起寄存器或中斷源掛起寄存器中的某位清除時(shí)，這個(gè)寄存器被清除。子中斷源掛起寄存器：指示子中斷源是否有請(qǐng)求。向這個(gè)寄存器中的某位寫(xiě)數(shù)據(jù)，則可清除這一位。CPSR:程序狀態(tài)寄存器(currentprogramstatusregister)cpsr在用戶(hù)級(jí)編程時(shí)用于存儲(chǔ)條件碼;CPSR包含條件碼標(biāo)志，中斷禁止位，當(dāng)前處理器模式以及其他狀態(tài)和控制信息。PWM編程：改變頻率和脈沖寬度以及定時(shí)器觀測(cè)值的讀取改變頻率：定時(shí)器減法緩沖寄存器(TCNTBn);改變脈沖寬度：比較緩沖寄存器(TCMPBn);10.串口定時(shí)器觀測(cè)值：定時(shí)器觀測(cè)寄存器(TCNTOn)10.串口幀錯(cuò)誤、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤，溢出錯(cuò)誤，前兩種錯(cuò)誤的校驗(yàn)原理，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收、回環(huán)模式、自動(dòng)流控制，串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幊?，從某一個(gè)內(nèi)存單元取數(shù)，然后發(fā)往串口(包括DMA方式)使用DMA方式實(shí)現(xiàn)從存貯器發(fā)送數(shù)據(jù)到串口0

#include<string.h>#include“?.\INC\config?h”#defineSENDDATA(*(volatileunsignedchar*)0x30200000)//待發(fā)送的地址#defineSENDADDR((volatileunsignedchar*)0x30200000)voidmain(void){volatileunsignedchar*p=SE]NDADDR;volatileunsignedchar*p=SE]NDADDR;intI; Targetinit(); Delay(1000)SENDDATA=0x41;for(i=0;i<128;i++)*pp++=0x41+i; 〃上三條語(yǔ)句提供源數(shù)據(jù)rUCON0=rCON0&0xff3I0x8;//Uart0設(shè)置為DMA的方式//下面的語(yǔ)句對(duì)DMA0初始化rDISRC0=(U32)(SENDADDR);rDISCC0=(0?1)I(0<0);/^=AHB?傳送后地址增加rDIDST0=(U32)UTXH0;〃發(fā)送FIFO緩沖區(qū)地址rDIDSTC0=(1vv1)I(1v0)//目標(biāo)=APB.傳送后地址不變r(jià)DCON0=(0vv31)I(0v<30)I(1vv29)I(0vv28)(0?27)I(1vv23)I(1vv22)I(0?20)I 50);〃設(shè)置DMA控制器：握手模式，與APB同步，使能中斷，單位傳輸，單個(gè)模式，目標(biāo)=UART0硬件請(qǐng)求模式，不自動(dòng)加載，半字，計(jì)數(shù)初值=50rMASKTRIG0=(1<<1); //打開(kāi)DMA誦道0whiled)}11.(A)DMA:概念、原理、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，S3C2410的DMA控制寄存器的單個(gè)服務(wù)模式和整體服務(wù)模式，這一部分單獨(dú)編程不作要求。概念:DirectMemoryAcess,是指存貯器和外設(shè)在DMA控制器的控制下直接傳輸數(shù)據(jù)而不誦過(guò)CPU,在DMA數(shù)據(jù)傳輸前需要從CPU獲得總線的控制權(quán)DMA數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程外設(shè)向DMA控制器發(fā)出DMA請(qǐng)求DMA控制器向CPU發(fā)出總線請(qǐng)求CPU執(zhí)行完現(xiàn)行的總線周期后向DMA控制器發(fā)出應(yīng)答信號(hào)CPU將總線控制權(quán)讓給DMA控制器DMA控制器向外部設(shè)備發(fā)出DMA請(qǐng)求應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行DMA數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸完畢DMA向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU在接收到中斷后進(jìn)行相應(yīng)處理CPU從中斷返回并從DMA控制器收回總線控制權(quán)在單個(gè)服務(wù)模式下，主FSM的3種狀態(tài)執(zhí)行完后就停止，并等待下一個(gè)DMA請(qǐng)求，并等待下一個(gè)DMA請(qǐng)求。如果產(chǎn)生了新的DMA請(qǐng)求，則所有三個(gè)狀態(tài)將被重復(fù)。因此，對(duì)于每一個(gè)原子傳送操作，DMAACK先后置1和清零。相反，在整體服務(wù)模式下，主FSM一直在狀態(tài)3等待直到CURR_TC變?yōu)?，因此DMAACK在整個(gè)傳送過(guò)程中置1，僅當(dāng)CURR_TC變?yōu)?才清零。AD轉(zhuǎn)換器：作用、類(lèi)型、編程作用：模擬信號(hào)與CPU之間的聯(lián)系和接口類(lèi)型：雙積分A/D轉(zhuǎn)換器：對(duì)模擬信號(hào)V.積分一個(gè)固定時(shí)間T；然后用參考電源Vf反相積分Ti直到積分電容放電到0：Vi=Vf-Ti/T逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器：由逐次逼近寄存器SAR,D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及時(shí)序和邏輯控制等部分組成。比較時(shí)先從SAR的最高位開(kāi)始，逐次確定各位的數(shù)碼為1還是0.觸摸屏的工作原理與編程兩個(gè)金屬涂層分別為X、Y方向的電極；當(dāng)給X方向的電極施加一確定的電壓，而在Y方向電極對(duì)不施加電壓時(shí)，觸點(diǎn)處的電壓值可在Y+或Y-上測(cè)量出來(lái)。從而確定出X坐標(biāo)。Y坐標(biāo)的確定同理LCD:LCD的顯示原理:顯示的最小單位-像素、顯示緩沖區(qū)中填寫(xiě)的是什么信息-每點(diǎn)的顏色信息漢字的顯示原理：嵌入式控制系統(tǒng)中最常用的漢字是16x16點(diǎn)陣，它是由行列各16個(gè)點(diǎn)，共256個(gè)點(diǎn)組成的點(diǎn)陣圖案，每行的16個(gè)點(diǎn)在內(nèi)存中占兩個(gè)字節(jié)，一個(gè)16x16點(diǎn)陣漢字共16行，在內(nèi)存中占32個(gè)字節(jié)。根據(jù)這些字節(jié)在內(nèi)存中存放的順序，第一行的第一個(gè)字節(jié)稱(chēng)“0”號(hào)字節(jié)，第一行第二個(gè)字節(jié)稱(chēng)“1”號(hào)字節(jié)；第二行的第一個(gè)字節(jié)稱(chēng)“2”號(hào)字節(jié)，第二個(gè)字節(jié)稱(chēng)“3”號(hào)字節(jié)。以此類(lèi)推，最后一行的第一個(gè)字節(jié)稱(chēng)“30”號(hào)字節(jié)，第二個(gè)字節(jié)稱(chēng)“31”號(hào)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)高位在前，低位在后，即D7在一個(gè)字節(jié)的最左側(cè)，D0在最右側(cè)。漢字的區(qū)位碼和內(nèi)碼、字模：區(qū)位碼：漢字庫(kù)結(jié)構(gòu)作了統(tǒng)一規(guī)定，即將字庫(kù)分成94個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)有94個(gè)漢字（以位做區(qū)別），每一個(gè)漢字在漢字庫(kù)中有確定的區(qū)和位編號(hào)（用兩個(gè)字節(jié)），就是所謂的區(qū)位碼（區(qū)位碼的第一個(gè)字節(jié)表示區(qū)號(hào)，第2個(gè)字節(jié)表示位號(hào)），因而只要知道了區(qū)位碼，就可知道該漢字在字庫(kù)中的地址。內(nèi)碼：組成兩字節(jié)代碼的最高位為0,即每個(gè)字節(jié)僅只使用7位，這樣在機(jī)器內(nèi)使用時(shí)，由于英文的ASCII碼也在使用，可能將國(guó)標(biāo)碼看成兩個(gè)ASCII碼，因而規(guī)定用國(guó)標(biāo)碼在機(jī)內(nèi)表示漢字時(shí)，將每個(gè)字節(jié)的最高位“置”1，以表示該碼表示的是漢字，這些國(guó)標(biāo)碼兩字節(jié)最高位加1后的代碼稱(chēng)為機(jī)器內(nèi)的漢字代碼，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)碼。字模：每個(gè)漢字在字庫(kù)中是以點(diǎn)陣字模形式存儲(chǔ)的。字模提取軟件（可在網(wǎng)上搜索一下，至少要知道一種）， 而cerLcdzimo.rarS3C2440（或2410）下的編程，STNLCD部分不作要求，僅要求TFTLCD部分，要搞懂原理。編程要求：邏輯顏色和物理顏色的轉(zhuǎn)換：漢字和ASCII碼的顯示。第6章（10%）需要知道嵌入式系統(tǒng)的兩種軟件編程模式：裸機(jī)編程和基于操作系統(tǒng)的編程裸機(jī)編程：開(kāi)發(fā).工具ADS（作用、開(kāi)發(fā)的方式、語(yǔ)言），如何利用超級(jí)終端和DNW進(jìn)行程序下載ARMADS的全稱(chēng)為ARMDeveloperSuite,它是ARM公司推出的新一代ARM集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。裸機(jī)程序編輯、編譯軟件。C、匯編。程序下載步驟：（1） 連接好開(kāi)發(fā)板電源，串口線，USB線，并設(shè)置開(kāi)發(fā)板為NORFlash啟動(dòng)系統(tǒng)，分別打開(kāi)串口超級(jí)終端和DNW,上電啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板。（2） 保證USB驅(qū)動(dòng)已經(jīng)安裝好（前面已經(jīng)詳細(xì)介紹了USB驅(qū)動(dòng)的安裝方法），這時(shí)可以看到DNW的標(biāo)題欄顯示［USB：OK］,如果沒(méi)有安裝好驅(qū)動(dòng)會(huì)顯示［USB：x］3）點(diǎn)DNW菜單Configuration，設(shè)置USB下載運(yùn)行地址為0x30000000（4） 這時(shí)在超級(jí)終端的BIOS功能菜單中選.擇功能號(hào)［d］，出現(xiàn)USB下載等待提示信息：（5） 點(diǎn)擊DNW程序的“USBPort”“Transmit”，如圖詵擇剛剛編譯出的映象文件（光盤(pán)“\images\2440test”目錄中有已經(jīng)編譯好的可執(zhí)行文件），這樣就開(kāi)始下載了超級(jí)終端也用于在基于操作系統(tǒng)的情形開(kāi)發(fā)的程序既可以下載到nandflash也可下載到內(nèi)存中運(yùn)行?；诓僮飨到y(tǒng)的編程：Bootloader是什么，它的作用。Bootloader:是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。通過(guò)這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。通常，BootLoader是嚴(yán)重地依賴(lài)于硬件而實(shí)現(xiàn)的，特別是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一個(gè)通用的BootLoader幾乎是不可能的。在嵌入式系統(tǒng)中，通常沒(méi)有象Bios那樣的固件程序有的嵌入式CPU也會(huì)內(nèi)嵌一段短小的啟動(dòng)程序），因此整個(gè)系統(tǒng)的加載啟動(dòng)任務(wù)完全由lootLoader完成操作系統(tǒng)的內(nèi)核（在操作系統(tǒng)中的作用：提供硬件抽象層、磁盤(pán)及文件控制、多任務(wù)等功能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的必要組成部分？?jī)?nèi)核不是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必要組成部分。Linux內(nèi)核的組成、在目標(biāo)板上linux操作系統(tǒng)的安裝過(guò)^^（bootloader、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)X虛擬機(jī)上linux的安裝、linux的基本操作命令，網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS嵌入式系統(tǒng)編程中的作用，利用NFS進(jìn)行程序下載的原理，如何在PC端編譯linux程序，并下載到目標(biāo)板運(yùn)行、在PC端linux運(yùn)行的程序怎樣編譯；基于嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的程序下載方式（u盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)文件傳輸、NFS、串口傳輸）。第7章（25%）虛擬文件系統(tǒng)的作用Linux之所以能支持多種文件系統(tǒng)，其實(shí)是由于提供了一個(gè)虛擬文件系統(tǒng)VFS,VFS作為實(shí)際文件系統(tǒng)的上層軟件，掩蓋了實(shí)際文件系統(tǒng)底層的具體結(jié)構(gòu)差異，為系統(tǒng)訪問(wèn)位于不同文件系統(tǒng)的文件提供了一個(gè)統(tǒng)一的接口設(shè)備：以文件的方式訪問(wèn)（設(shè)備文件）設(shè)備驅(qū)動(dòng)的作用（對(duì)設(shè)備初始化和釋放；把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)；讀取應(yīng)用程序發(fā)送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請(qǐng)求的數(shù)據(jù)；檢測(cè)和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤。）、linux操作系統(tǒng)下有哪幾類(lèi)設(shè)備類(lèi)型：（設(shè)備類(lèi)型:字符設(shè)備或者塊設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）設(shè)備文件及其在文件系統(tǒng)中所屬目錄、硬盤(pán)、USB盤(pán)的設(shè)備文件命名、設(shè)備類(lèi)型，主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)（對(duì)設(shè)備文件的識(shí)別使用設(shè)備類(lèi)型，主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)。主設(shè)備號(hào)：按照設(shè)備使用的驅(qū)動(dòng)程序不同而賦予設(shè)備不同的主設(shè)備號(hào)。主設(shè)備號(hào)與驅(qū)動(dòng)程序 對(duì)應(yīng)。次設(shè)備號(hào)：用于區(qū)分使用同一驅(qū)動(dòng)程序的不同設(shè)）。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的file_operations結(jié)構(gòu)（file_operations結(jié)構(gòu)體中主要成員的含義如下：open（）用來(lái)完成驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備初始化操作，并且還會(huì)增加設(shè)備計(jì)數(shù)，以防止文件關(guān)閉前模塊被卸載出內(nèi)核。主要完成的操作有：檢查設(shè)備錯(cuò)誤（諸如設(shè)備未就緒或相似的硬件問(wèn)題）;如果是首次打開(kāi)，則初始化設(shè)備；標(biāo)識(shí)次設(shè)備號(hào)；分配和填寫(xiě)要放在file-private_data內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；增加使用計(jì)數(shù)。llseek（涵數(shù)用來(lái)修改一個(gè)文件的當(dāng)前讀寫(xiě)位置，并將新位置返回，在出錯(cuò)時(shí)，這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)負(fù)值read（）函數(shù)用來(lái)從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，成功時(shí)函數(shù)返回讀取的字節(jié)數(shù)，出錯(cuò)時(shí)返回一個(gè)負(fù)值write（）函數(shù)向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，成功時(shí)該函數(shù)返回寫(xiě)入的字節(jié)數(shù)。如果此函數(shù)未被實(shí)現(xiàn)，當(dāng)用戶(hù)進(jìn)行write調(diào)用時(shí)，將得到-EINVAL返回值。ioctl（）提供設(shè)備相關(guān)的控制命令的實(shí)現(xiàn)（既不是讀操作也不是寫(xiě)操作）,當(dāng)調(diào)用成功時(shí)，返回給調(diào)用程序的一個(gè)非負(fù)值。內(nèi)核本身識(shí)別部分的控制命令，而不必調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)中的ioctl（）。如果設(shè)備驅(qū)動(dòng)不提供ioctl（）函數(shù)，對(duì)于內(nèi)核不能識(shí)別的命令，用戶(hù)進(jìn)行ioctl（）系統(tǒng)調(diào)用時(shí)將得到-EINVAL返回值）、Linux內(nèi)核模塊（為了把Linux內(nèi)核中需要的部分都包含在內(nèi)核中，而又不使其過(guò)于龐大。可采用模塊的方式，讓編譯出的內(nèi)核本身不需要包含所有功能，而在這些功能需要使用時(shí)，其對(duì)應(yīng)代碼被動(dòng)態(tài)加載到內(nèi)核中。這種機(jī)制就稱(chēng)為模塊，具有如下特點(diǎn)：1模塊本身不被編譯為內(nèi)核映像，從而控制了內(nèi)核的大小。2模塊一旦被加載，他就和內(nèi)核中其他部分一樣?！?、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)（7章ppt）、linux文件操作（Linux系統(tǒng)的一個(gè)重要思想是“一切都是文件”，例如對(duì)由于字符設(shè)備（比如鍵盤(pán)和鼠標(biāo)）和塊設(shè)備（硬盤(pán)，USB存貯器）等設(shè)備的訪問(wèn)都是通過(guò)文件操作的方式進(jìn)行的。?設(shè)備驅(qū)動(dòng)在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)調(diào)用或C庫(kù)函數(shù)調(diào)用時(shí)（本質(zhì)也是基于系統(tǒng)調(diào)用）被訪問(wèn)。?系統(tǒng)調(diào)用是指應(yīng)用程序空間對(duì)內(nèi)核空間訪問(wèn)）、字符設(shè)備編程的主要內(nèi)容和步驟，cdev結(jié)構(gòu)體在linux2.6內(nèi)核中使用cdev結(jié)構(gòu)體描述字符設(shè)備，cdev結(jié)構(gòu)體的定義為structcdev{structkobjectkobj;//內(nèi)嵌的kobject對(duì)象structmodule*owner;//所屬模塊structfile_operations*ops;〃文件操作結(jié)構(gòu)體structlist_headlistdev_tdev;unsignedintcount;};操作系統(tǒng)程序分析：LED的控制(7章ppt30頁(yè))■驅(qū)動(dòng)程序代碼#include<linux/miscdevice.h>#include<linux/delay.h>…#defineDEVICE_NAME"leds“staticunsignedlongled_table[]={S3C2410_GPB5,S3C2410_GPB6,S3C2410_GPB7,S3C2410_GPB8,■}staticunsignedintled_cfg_table[]={S3C2410_GPB5_OUTP,S3C2410_GPB6_OUTP,S3C2410_GPB7_OUTP,S3C2410_GPB8_OUTP,};staticintsbc2440_leds_ioctl(structinode*inode,structfile*file,unsignedintcmd,unsignedlongarg){switch(cmd){case0:case1:if(arg>4){return-EINVAL;■}s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg],!cmd);return0;default:return-EINVAL;■}■}staticstructfile_operationsdev_fops={.owner=THIS_MODULE,.ioctl=s3c2440_leds_ioctl,};staticstructmiscdevicemisc={.minor