嵌入式系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

嵌入式系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用可裁剪軟硬件，適用于對(duì)功能、功耗、體積、大小可靠性等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別？1） 嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用，而通用pc機(jī)則需要支持大量的、需求多樣的應(yīng)用程序2） 嵌入式系統(tǒng)的軟硬件必修高效的設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，而通用pc對(duì)軟硬件要求沒(méi)有嵌入式系統(tǒng)那么高。3） 嵌入式系統(tǒng)為了提高速度和可靠性，一般將軟件固化在芯片或者單片機(jī)中，而通用pc一般將軟件放入存儲(chǔ)器中。4） 嵌入式系統(tǒng)不具備自主開(kāi)發(fā)能力，通用pc擁有強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)能力。5） 嵌入式系統(tǒng)是面向特定應(yīng)用的，它的升級(jí)換代也與具體產(chǎn)品同步的進(jìn)行。嵌入式系統(tǒng)組成？嵌入式處理器、嵌入式外圍設(shè)備、嵌入式應(yīng)用軟件、嵌入式操作系統(tǒng)。ARM是什么？Arm（advancedRISCMachine）的三層含義：1） 一個(gè)公司名稱。2） 一種技術(shù)名稱3） 是一種微處理器的通稱。嵌入式處理器有哪些？MIPS、PowerPC、SH處理器、ARMARM處理器的特點(diǎn)有哪些？1） 體積小、低功耗、成本低、性能高2） 大量使用寄存器3） 支持Thumb（16位）和ARM（32位）雙指令集4） 指令長(zhǎng)度是固定的5） 尋址方式靈活簡(jiǎn)單嵌入式處理器選擇時(shí)考慮的主要因素？1） 處理性能（如時(shí)鐘頻率、寄存器大小等）2） 技術(shù)指標(biāo)（外圍設(shè)備、支持芯片等）3） 功耗（特別是手持設(shè)備等消費(fèi)類電子產(chǎn)品）4） 軟件支持工具5） 是否內(nèi)置調(diào)試工具6） 供應(yīng)商是否提供評(píng)估板ARM-XScale-PXA270三者之間的區(qū)別于聯(lián)系？ARM是一種微處理器的通稱；XScale處理器是基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的解決方案，是一款高性能、高性價(jià)比、低功耗的處理器；PXA270則是采用Xscale內(nèi)核（微結(jié)構(gòu)體系框架），集成了許多常用的外圍接口，是一款高性能、低功耗、功能強(qiáng)大的嵌入式應(yīng)用處理器產(chǎn)品。什么是Atom？它是將新功能嫁接到舊架構(gòu)上設(shè)計(jì)而成，它是Pentium之后的第一款定序（in-order）x86架構(gòu)。什么是芯片組（Chipset）技術(shù)？用少量幾片VLSI芯片的組合稱為〃控制芯片組”，簡(jiǎn)稱〃芯片組”。芯片組由南橋和北橋構(gòu)成。北橋的主要功能是與CPU聯(lián)系、控制內(nèi)存、高速顯示各種加速器等，南橋的主要功能是管理i/o設(shè)備，包括usb、IDE、以及網(wǎng)卡等。常見(jiàn)嵌入式。，？嵌入式Linux，WindowsCE，Symbian，VxWorks，QNX，Palm，等。嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)？1） 廣泛的硬件支持2） 內(nèi)核高效穩(wěn)定3） 開(kāi)放源碼，軟件豐富4） 優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)工具以gcc做編譯器，以gdb,kgdb,xgdb調(diào)試5） 完善的網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機(jī)制vi使用的三種模式？1） 命令模式2） 插入模式3） 末行模式gcc與arm-linux-gcc的差別？Gcc是運(yùn)行在宿主機(jī)上的編譯工具，而后者是運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的編譯工具。什么是make、makefile？GNUmake是一種常用的編譯工具，用于自動(dòng)完成應(yīng)用程序的維護(hù)和編譯工作。Makefile則是按照某種腳本語(yǔ)法編寫的文本文件，而GNUmake能夠?qū)akefile中指令進(jìn)行解釋并執(zhí)行編譯操作。Makefile文件定義了一系列的規(guī)則來(lái)指定哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進(jìn)行更復(fù)雜的功能操作。Makefile的構(gòu)成？主要由目標(biāo)、依賴關(guān)系和指令構(gòu)成。“GNUmakefile”、“makefile”和“Makefile”三者的區(qū)別？GNUmake找尋默認(rèn)的Makefile的規(guī)則是在當(dāng)前目錄下依次找三個(gè)文件“GNUmakefile”、“makefile”和“Makefile”。其按順序找這三個(gè)文件，一旦找到，就開(kāi)始讀取這個(gè)文件并執(zhí)行。智能手機(jī)系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)流程？1） 選擇適當(dāng)?shù)奶幚砥靼惭b在開(kāi)發(fā)板上。2） 將嵌入式內(nèi)核和文件系統(tǒng)等移植到開(kāi)發(fā)板上。3） 將開(kāi)發(fā)板裝配成手機(jī)4） 遠(yuǎn)程調(diào)試手機(jī)的各個(gè)軟件。嵌入式Linux開(kāi)發(fā)的主要步驟？——重點(diǎn)1）選擇開(kāi)發(fā)平臺(tái)2）建立嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境3） 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)建立引導(dǎo)裝載程序BootloaderARM-Linux內(nèi)核嵌入式文件系統(tǒng)嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)嵌入式GUI4） 搭建遠(yuǎn)程調(diào)試環(huán)境XScale微架構(gòu)處理器的主要特征？1）采用了7級(jí)超級(jí)流水線、動(dòng)態(tài)跳轉(zhuǎn)預(yù)測(cè)和轉(zhuǎn)移目標(biāo)緩沖器BTB技術(shù)（BranchTargetBuffer）2）采用了32KB的指令cache和數(shù)據(jù)cache3） 2KB微小型數(shù)據(jù)cache和微小型指令cache4） 指令存儲(chǔ)器管理單元I-MMU和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理單元D-MMU5） 動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)Xscale超級(jí)流水線的組成？擁有7級(jí)超級(jí)流水線，主要由主流水線、MAC流水線和內(nèi)存訪問(wèn)流水線組成。XScale電源管理的五種模式？運(yùn)行模式、快速模式、空閑模式、33MHz空閑模式、睡眠模式。什么是GPIO？它是PXA255中用來(lái)生成和捕捉外設(shè)的輸出或者輸入信號(hào)管腳。什么是中斷控制器？它用于管理處理器內(nèi)所有可用的中斷源，它決定IRQ和FIQ中斷的發(fā)生和屏蔽。中斷的類型與優(yōu)先級(jí)？分為IRQ（普通中斷）和FIQ（快中斷），其中快中斷優(yōu)先級(jí)高于普通中斷的優(yōu)先級(jí)。26.DMA控制器通道的個(gè)數(shù)？16個(gè)兩種主要的Flash技術(shù)NOR、NAND什么是交叉編譯？交叉編譯就是在一個(gè)架構(gòu)下編譯另一個(gè)架構(gòu)的目標(biāo)文件。JTag口功能？燒寫bootloader使用minicom實(shí)現(xiàn)串口通信的配置方法？1） 在終端中輸入minicom-s進(jìn)入到配置頁(yè)面2） 選擇serialportsetup進(jìn)行串口設(shè)置，在serialdevice上輸入/dev/ttyS0;設(shè)置波特率為115200，paritybit為no，databit設(shè)為8，stopbits設(shè)置為1.按回車結(jié)束設(shè)置。tftp協(xié)議的作用？主要用于提供下載鏡像。包括內(nèi)核與文件系統(tǒng)的下載。什么是BootLoader？其安裝地址在哪里？它是操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行前的一段小程序，進(jìn)行初始化硬件設(shè)置、創(chuàng)建內(nèi)核需要的信息等工作，最后調(diào)用內(nèi)核。其安裝在flash的零地址處。Bootloader的操作模式？包括啟動(dòng)加載模式和下載模式。前者是開(kāi)發(fā)板默認(rèn)的啟動(dòng)方式，后者必修在啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板后2秒內(nèi)敲任意鍵進(jìn)入到下載模式。BootLoader與主機(jī)之間的通信設(shè)備及協(xié)議通信設(shè)備主要包括串口和以太網(wǎng)口，前者的協(xié)議是zmodem，后者使用的協(xié)議是tftp協(xié)議。常見(jiàn)的Bootloader有哪些？BootLoader的主要功能是什么？U—boot、grub、arm-boot、vivi等。主要功能包括初始化硬件、啟動(dòng)Linux、下載映像、Flash存儲(chǔ)器管理Bootloader兩個(gè)階段的任務(wù)主要有哪些？階段1介紹1） 硬件設(shè)備初始化。2） 為加載階段2準(zhǔn)備RAM空間3） 拷貝階段2到RAM中4）設(shè)置堆棧指針sp5）跳轉(zhuǎn)到階段2的C入口點(diǎn)階段2介紹1） 初始化本階段要使用到的硬件設(shè)備2） 檢測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)存映射3） 加載內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像4） 設(shè)置內(nèi)核的啟動(dòng)參數(shù)5） 調(diào)用內(nèi)核嵌入式Linux移植向flash寫了多少內(nèi)容，各寫在什么地址。答：總共向FLASH寫了三次。第一次是bootloader，通過(guò)jflashmm燒寫，地址是0x0000；第二次是內(nèi)核，地址是0XC0000；第三次是文件系統(tǒng)，地址是0X1C0000。區(qū)另Umakeconfig、makemenuconfig、makexconfig？#makeconfig（基于文本的最為傳統(tǒng)的配置界面，不推薦使用）#makemenuconfig（基于文本選單的配置界面，字符終端下推薦使用）#makexconfig（基于圖形窗口模式的配置界面，Xwindow下推薦使用）三者都是內(nèi)核配置命令，只是其運(yùn)行環(huán)境不同。基于字符界面：makeconfig;基于Ncurses圖形界面：makemenuconfig;基于xWindows圖形界面：makexconfig區(qū)別make,makezImage,makebzImage?三者都實(shí)現(xiàn)內(nèi)核的完全編譯；其中命令makezImage和命令makebzImage生成的內(nèi)核都是使用gzip壓縮的，只要使用一個(gè)就夠了，它們的區(qū)別在于使用makebzImage可以生成大一點(diǎn)的內(nèi)核，比如在編譯2.4.0版本的內(nèi)核時(shí)如果使用makezImage命令，那么就會(huì)出現(xiàn)systemtoobig的錯(cuò)誤提示。make:構(gòu)核。通過(guò)各目錄的Makefile文件進(jìn)行，會(huì)在各個(gè)目錄下產(chǎn)生一大堆目標(biāo)文件，如核心代碼沒(méi)有錯(cuò)誤，將產(chǎn)生文件vmlinux，這就是所構(gòu)的核心。并產(chǎn)生映像文件system.map通過(guò)各目錄的makefile文件進(jìn)行。makezImage:在make的基礎(chǔ)上產(chǎn)生壓縮的核心映像文件./arch/$(ARCH)/boot/zImage以及./arch/$(ARCH)/boot/compressed目錄下產(chǎn)生一些臨時(shí)文件。makebzImage:在make的基礎(chǔ)上產(chǎn)生壓縮比例更大的的核心映像文件 ./arch/$(ARCH)/boot/bzImage 以及./arch/$(ARCH)/boot/compressed目錄下產(chǎn)生一些臨時(shí)文件。在核心太大時(shí)進(jìn)行。MMU的作用？一是地址映射，而是對(duì)地址的保護(hù)和限制。MMU地址映射的方式？包括單層的段映射和頁(yè)面映射。馮?諾依曼結(jié)構(gòu)Vs“哈佛結(jié)構(gòu)”？前者的指令存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一體化設(shè)計(jì)，指令地址與數(shù)據(jù)地址統(tǒng)一編碼。高速運(yùn)算時(shí)，儲(chǔ)存?zhèn)鬏斖ǖ烙衅款i；后者指令存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)設(shè)計(jì)，存儲(chǔ)地址獨(dú)立編址、獨(dú)立訪問(wèn)，四總線制提高吞吐率，取指與執(zhí)行能并發(fā)。中斷過(guò)程包括哪些？中斷源有哪些？過(guò)程包括中斷響應(yīng)、中斷處理與中斷返回。中斷源有irq和fiq。系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)方式？通過(guò)swi指令調(diào)用。啟動(dòng)和初始化過(guò)程？1)使用bootloader將內(nèi)核映像載入2)內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化3)夕卜設(shè)處理化start_kernel()作用？調(diào)用了一系列初始化函數(shù)，以完成kernel本身的設(shè)置。47.init（）作用？init進(jìn)程？init（）函數(shù)作為內(nèi)核線程，首先鎖定內(nèi)核，然后調(diào)用do_basic_setup（）完成外設(shè)及其驅(qū)動(dòng)程序的加載和初始化。Init進(jìn)程是系統(tǒng)所有進(jìn)程的起點(diǎn)，內(nèi)核在完成核內(nèi)引導(dǎo)后，即在本線程空間中加載init程序。ARM-Linux進(jìn)程的狀態(tài)、調(diào)度函數(shù)和調(diào)度時(shí)機(jī)？五種狀態(tài)：TASK_RUNNING、TASK_INTERRUPIBLE、TASK_UNINTERRUPTIBLE、TASK_ZOMBIE、TASK_STOPPED。調(diào)度函數(shù)是schedule（）。調(diào)度的時(shí)機(jī)有兩種：在內(nèi)核應(yīng)用中直接調(diào)用schedule（）和被動(dòng)調(diào)用schedule（）模塊機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)：減小了內(nèi)核大小實(shí)現(xiàn)按需加載缺點(diǎn)：增加了模塊的代價(jià)，影響系統(tǒng)的內(nèi)存和性能。50.文件系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)樹(shù)形結(jié)構(gòu)。文件類型普通文件目錄文件鏈接文件設(shè)備文件Linux文件系統(tǒng)與Windows文件系統(tǒng)區(qū)別？在Windows下，目錄屬于分區(qū)，在Linux下，分區(qū)屬于目錄結(jié)構(gòu)。ext2文件系統(tǒng)是否可以做嵌入式文件系統(tǒng)？不可以ext2是為像IDE那樣的塊設(shè)備設(shè)計(jì)的，嵌入式設(shè)備的自身特點(diǎn)決定很少使用大容量的IDE硬盤等常見(jiàn)的PC存儲(chǔ)器。常用嵌入式文件系統(tǒng)？NANDFlash-》YAFFS串行，順序讀取，適合大容量，分塊分頁(yè)，存取速度慢，無(wú)法按字節(jié)存取NORFlash-》JFFS2并行，隨機(jī)讀取，寫入和擦除速度較慢，適合存取程序RAM-》RAMFSNetwork-》NFSYAFFS主要針對(duì)NANDFLASH設(shè)計(jì)，和JFFS相比，它減少了一些功能，所以速度更快，而且對(duì)內(nèi)存的占用比較小。NFS組成結(jié)構(gòu)？—臺(tái)NFS服務(wù)器，至少一臺(tái)客戶機(jī)，客戶機(jī)遠(yuǎn)程的訪問(wèn)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。嵌入式文件系統(tǒng)構(gòu)造下載并編譯busybox使用命令makemenuconfig配置文件系統(tǒng)使用make命令編譯文件系統(tǒng)使用makeinstall安裝busybox后產(chǎn)生目錄_install,其中包含配置好的文件系統(tǒng)。在etc目錄下創(chuàng)建rcrcSmotd文件運(yùn)行mkjffs2命令制作JFFS2文件鏡像(./mkjffs2)將制作好的文件鏡像拷貝到/tftp目錄下利用tftp協(xié)議下載文件鏡像并燒寫在flash中58.linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序功能？設(shè)備初始化和釋放內(nèi)核和設(shè)備文件傳輸數(shù)據(jù)應(yīng)用程序和設(shè)備文件傳輸數(shù)據(jù)檢測(cè)和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)程序的注冊(cè)與注銷，設(shè)備的打開(kāi)和釋放，設(shè)備的讀寫操作，設(shè)備的控制操作，設(shè)備的中斷和輪詢處理。下載方法通過(guò)串口或網(wǎng)口下載如何掛載目標(biāo)模塊通過(guò)命令insmod命令掛載Linux設(shè)備的分類字符設(shè)備塊設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Linux設(shè)備文件Linux抽象了對(duì)硬件的處理，所有的硬件設(shè)備都可以作為普通文件—樣來(lái)看待可以使用和操作文件相同的、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用接口來(lái)完成打開(kāi)、關(guān)閉、讀寫和I/O控制操作對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，設(shè)備文件與普通文件并無(wú)區(qū)別主設(shè)備號(hào)標(biāo)識(shí)該設(shè)備的種類，也標(biāo)識(shí)了該設(shè)備所使用的驅(qū)動(dòng)程序次設(shè)備號(hào)標(biāo)識(shí)使用