嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱第一章什么是嵌入式系統(tǒng)？IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義是什么？普通定義是什么？根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置普通定義：“以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功效、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格規(guī)定的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！睆V義上講，但凡帶有微解決器的專用軟硬件系統(tǒng)都可稱為嵌入式系統(tǒng)。從狹義上講，我們更加強(qiáng)調(diào)那些使用嵌入式微解決器構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng)，含有自己操作系統(tǒng)，含有特定功效，用于特定場合的嵌入式系統(tǒng)。這里所謂的嵌入式系統(tǒng)是指狹義上的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)有哪些重要的特性？（1）系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)普通是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，因此內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。例如ENEA公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核則要大得多。（２）專用性強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，普通要針對硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植。即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不停進(jìn)行修改。同時(shí)針對不同的任務(wù)，往往需要對系統(tǒng)進(jìn)行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級”是完全不同的概念。（３）系統(tǒng)精簡嵌入式系統(tǒng)普通沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯分辨，不規(guī)定其功效設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣首先利于控制系統(tǒng)成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。（４）高實(shí)時(shí)性O(shè)S這是嵌入式軟件的基本規(guī)定，并且軟件規(guī)定固態(tài)存儲，以提高速度。軟件代碼規(guī)定高質(zhì)量和高可靠性、實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的定義是什么？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)的對的性依賴于運(yùn)行成果的邏輯對的性和運(yùn)行成果產(chǎn)生的時(shí)間對的性，即實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須在規(guī)定的時(shí)間范疇內(nèi)對的地響應(yīng)外部物理過程的變化。4，在典型的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成中，能夠分為哪四層？每一層具體是普通包含哪些單元？中間層BSP有哪些基本功效？答：硬件層，中間層，軟件層，功效層中間層BSP功效之一：硬件初始化片級初始化：重要完畢CPU的初始化，把CPU從上電時(shí)的缺省狀態(tài)逐步設(shè)立成為系統(tǒng)所規(guī)定的工作狀態(tài)。板級初始化：完畢CPU以外的其它硬件設(shè)備的初始化。除此之外，還要設(shè)立某些軟件的數(shù)據(jù)構(gòu)造和參數(shù)，為隨即的系統(tǒng)級初始化和應(yīng)用程序的運(yùn)行建立硬件和軟件環(huán)境。系統(tǒng)級初始化：這是一種以軟件初始化為主的過程，重要進(jìn)行操作系統(tǒng)初始化。BSP將控制轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)進(jìn)行余下的初始化操作。涉及加載和初始化與硬件無關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，建立系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)，加載并初始化其它系統(tǒng)軟件模塊，例如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、文獻(xiàn)系統(tǒng)等；最后，操作系統(tǒng)創(chuàng)立應(yīng)用程序環(huán)境并將控制轉(zhuǎn)交給應(yīng)用程序的入口中間層BSP功效之二：盡管BSP中包含硬件有關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，但是這些設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序普通不直接由BSP使用，而是在系統(tǒng)初始化過程中由BSP把它們與操作系統(tǒng)中通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序關(guān)聯(lián)起來，并在隨即的應(yīng)用中由通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對硬件設(shè)備的操作。5.嵌入式解決器能夠分為幾大類？每一類代表的器件有哪些？第二章1,嵌入式硬件系統(tǒng)的基本構(gòu)造包含那些部分？（嵌入式微解決器、存儲器、和輸入輸出）嵌入式解決器的三大部分是什么？（控制單元、算術(shù)邏輯單元和寄存器）2，什么是馮.諾依曼體系構(gòu)造？什么是哈佛體系構(gòu)造？各有哪些代表性的解決器？3復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（cisc）和精簡指令集計(jì)算機(jī)（risc）各有什么特點(diǎn)？類別CISCRISC指令系統(tǒng)指令數(shù)量諸多較少，普通少于100執(zhí)行時(shí)間有些指令執(zhí)行時(shí)間很長，如整塊的存儲器內(nèi)容拷貝；或?qū)⒍鄠€(gè)寄存器的內(nèi)容拷貝到存貯器沒有較長執(zhí)行時(shí)間的指令編碼長度編碼長度可變，1-15字節(jié)編碼長度固定，普通為4個(gè)字節(jié)尋址方式尋址方式多樣簡樸尋址操作能夠?qū)Υ鎯ζ骱图拇嫫鬟M(jìn)行算術(shù)和邏輯操作只能對寄存器對行算術(shù)和邏輯操作，Load/Store體系構(gòu)造編譯難以用優(yōu)化編譯器生成高效的目的代碼程序采用優(yōu)化編譯技術(shù)，生成高效的目的代碼程序4.在計(jì)算機(jī)體系構(gòu)造中，什么是馮氏構(gòu)造體系、哈氏構(gòu)造體系？馮·諾伊曼體系構(gòu)造也叫普林斯頓構(gòu)造，它的最大特性是什么？哈佛構(gòu)造，它的最大特性是什么？5．什么是CISC、RISC體系？其各自優(yōu)、缺點(diǎn)以及特點(diǎn)是什么？在指令數(shù)目上，CISC與RISC比較，哪種構(gòu)造的指令數(shù)目多些？屬于CISC的代表性微解決器有哪些？屬于RISC的代表性解決器有哪些？ARM7TDMI屬于哪種體系？6.對于多字節(jié)類型的數(shù)據(jù)，在存儲器上有兩種存儲方式，分別是小端字節(jié)次序方式和大端字節(jié)次序方式，例如字符串?dāng)?shù)據(jù)“UNIX”的ＡＳＣＩＩ碼數(shù)據(jù)｛0x55,0x4E,0x49,0x58}在16位字長的微解決器上，以小端字節(jié)次序方式存儲下來，取出時(shí)該微解決器變成大端字節(jié)次序方式，那么取出的字符串是什么，數(shù)據(jù)怎么表達(dá)?4，在無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件有哪幾個(gè)實(shí)現(xiàn)方式？循環(huán)輪詢系統(tǒng)，事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（前后臺）5.按軟件構(gòu)造分類，操作系統(tǒng)體系構(gòu)造能夠分為哪幾個(gè)不同的構(gòu)造？（單體構(gòu)造如嵌入式Linux，分層構(gòu)造如MS-DOS和微內(nèi)核構(gòu)造如OS-9）每一種構(gòu)造的代表性實(shí)例是什么？微內(nèi)核構(gòu)造下的軟件體系構(gòu)造如何？闡明它的特點(diǎn)。（操作系統(tǒng)內(nèi)核只包含最少的功效，如存儲管理和進(jìn)程管理；其它的操作系統(tǒng)組件以中間件的形式存在于內(nèi)核之外；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完全從內(nèi)核中剝離，獨(dú)立成為一層；易于擴(kuò)展、調(diào)試方便）6．什么是輪詢系統(tǒng)？什么是前后臺系統(tǒng)（事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）？循環(huán)輪詢系統(tǒng)：（PollingLoop）最簡樸的軟件構(gòu)造，程序依次檢查系統(tǒng)的每個(gè)輸入條件，一旦條件成立就進(jìn)行對應(yīng)的解決事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：（Event-Drivensystem）事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是能對外部事件直接響應(yīng)的系統(tǒng)。它涉及前后臺、實(shí)時(shí)多任務(wù)、多解決器等，是嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的重要形式7．多任務(wù)系統(tǒng)中，什么是占先式內(nèi)核？什么是非占先內(nèi)核？7．什么是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序？設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的重要功效有那些？直接與硬件打交道、對硬件進(jìn)行控制和管理的軟件。嵌入式硬件設(shè)備本身無法工作，需要軟件來驅(qū)動(dòng)，如初始化、控制、數(shù)據(jù)讀寫等8．嵌入式軟件的目的有哪些？要優(yōu)化哪些資源的使用？答：函數(shù)必須對的；源代碼簡潔、可讀性好、可維護(hù)；實(shí)時(shí)性規(guī)定較高的代碼能夠運(yùn)行得足夠快；目的代碼小且高效?？傊獌?yōu)化對下列三種資源的使用：執(zhí)行時(shí)間；存儲空間；開發(fā)/維護(hù)時(shí)間。 9．函數(shù)的調(diào)用過程是如何的？系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，內(nèi)存分布狀況如何？不同的變量的存儲和作用域如何區(qū)別？ 當(dāng)一種函數(shù)被調(diào)用時(shí)：在內(nèi)存的棧空間當(dāng)中為其分派一種棧幀，用來寄存該函數(shù)的形參和局部變量；把實(shí)參變量的值復(fù)制到對應(yīng)的形參變量；控制轉(zhuǎn)移到該函數(shù)的起始位置；該函數(shù)開始執(zhí)行；控制流和返回值返回到函數(shù)調(diào)用點(diǎn)。10。什么是可重入函數(shù)？能夠被一種以上的任務(wù)調(diào)用，而不必緊張數(shù)據(jù)的破壞。可重入型函數(shù)任何時(shí)候都能夠被中斷，一段時(shí)間后來又能夠運(yùn)行，而對應(yīng)數(shù)據(jù)不會丟失?？芍厝胄秃瘮?shù)只使用局部變量，即變量保存在CPU寄存器或棧中12．什么是資源？（程序運(yùn)行時(shí)可使用的軟、硬件環(huán)境統(tǒng)稱為資源）什么是共享資源？（能夠被一種以上任務(wù)使用的資源叫做共享資源）什么是互斥？（為了避免數(shù)據(jù)被破壞，每個(gè)任務(wù)在與共享資源打交道時(shí)，必須獨(dú)占該資源，這叫做互斥）13．什么是進(jìn)程？進(jìn)程應(yīng)當(dāng)涉及哪些東西？一種進(jìn)程應(yīng)當(dāng)涉及：程序的代碼；程序的數(shù)據(jù)；PC中的值，用來批示下一條將運(yùn)行的指令；一組通用的寄存器的現(xiàn)在值，堆、棧；一組系統(tǒng)資源（如打開的文獻(xiàn)）總之，進(jìn)程包含了正在運(yùn)行的一種程序的全部狀態(tài)信息。14．什么是任務(wù)？（在許多嵌入式操作系統(tǒng)當(dāng)中，普通把能夠獨(dú)立運(yùn)行的實(shí)體稱為“任務(wù)）任務(wù)切換是如何的？（當(dāng)多任務(wù)內(nèi)核決定運(yùn)行另外的任務(wù)時(shí)，它保存正在運(yùn)行任務(wù)的現(xiàn)在狀態(tài)，即CPU寄存器中的全部內(nèi)容。這些內(nèi)容保存在任務(wù)自已的棧區(qū)之中。 入棧工作完畢后來，就把下一種將要運(yùn)行的任務(wù)的現(xiàn)在狀態(tài)從任務(wù)的棧中重新裝入CPU的寄予存器，并開始下一種任務(wù)的運(yùn)行。這個(gè)過程就稱為任務(wù)切換）任務(wù)有哪三種基本狀態(tài)？就緒，執(zhí)行，阻塞15．描述任務(wù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造是什么？（描述任務(wù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造：任務(wù)控制塊）包含哪些內(nèi)容？（任務(wù)ID、任務(wù)的狀態(tài)、任務(wù)的優(yōu)先級；CPU上下文信息：通用寄存器的值、PC寄存器的值、程序狀態(tài)字、棧指針的值；如果在該OS中，任務(wù)描述的是進(jìn)程，則還應(yīng)涉及其它的某些內(nèi)容，如段表地址、頁表地址等存儲管理方面的信息；根目錄、文獻(xiàn)描述字等文獻(xiàn)管理方面的信息。）17.任務(wù)在那些時(shí)間能夠調(diào)度？當(dāng)一種新的任務(wù)被創(chuàng)立時(shí)，是執(zhí)行新任務(wù)還是繼續(xù)執(zhí)行父任務(wù)？當(dāng)一種任務(wù)運(yùn)行完畢時(shí)；當(dāng)一種任務(wù)由于I/O、信號量或其它的某個(gè)因素被阻塞時(shí)；當(dāng)一種I/O中斷發(fā)生時(shí)，表明某個(gè)I/O操作已經(jīng)完畢，而等待該I/O操作的任務(wù)轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)；在分時(shí)系統(tǒng)中，當(dāng)一種時(shí)鐘中斷發(fā)生時(shí)。18.嵌入式系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度算法的評價(jià)指標(biāo)有哪些？響應(yīng)時(shí)間（responsetime）：調(diào)度器為一種就緒任務(wù)進(jìn)行上下文切換的時(shí)間，以及任務(wù)在就緒隊(duì)列中檔待的時(shí)間；周轉(zhuǎn)時(shí)間（turnaroundtime）：一種任務(wù)從提交到完畢所經(jīng)歷的時(shí)間；調(diào)度開銷（overhead）：調(diào)度算法在執(zhí)行時(shí)所需要的時(shí)間和空間開銷；公平（fairness）：大致相稱的兩個(gè)進(jìn)程所得到的CPU時(shí)間也應(yīng)是大致相似的，避免饑餓(starvation)；均衡：盡量使整個(gè)系統(tǒng)的各部分（CPU、I/O）都忙起來，提高系統(tǒng)資源的使用效率；吞吐量（Throughput）：單位時(shí)間內(nèi)完畢的任務(wù)數(shù)。19．什么是優(yōu)先級調(diào)度算法？（優(yōu)先級算法（PriorityScheduling）：給每個(gè)任務(wù)設(shè)立一種優(yōu)先級，然后在全部就緒任務(wù)中選擇優(yōu)先級最高的那個(gè)任務(wù)去運(yùn)行）任務(wù)優(yōu)先級有哪兩種擬定方式？（靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種）20．大多數(shù)RTOS調(diào)度器都采用基于優(yōu)先級的可搶占調(diào)度算法，但在具體實(shí)現(xiàn)上要考慮哪些問題：（如何設(shè)定各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級？優(yōu)先級是靜態(tài)設(shè)立的還是動(dòng)態(tài)可變的？算法的性能如何，能否滿足實(shí)時(shí)規(guī)定？）21．任務(wù)間通信能夠有哪幾個(gè)方式？共享內(nèi)存（sharedmemory）；消息傳遞（messagepassing）；管道（pipe）；信號（signal）。22．什么是代碼的臨界區(qū)？什么叫臨界資源？對共享內(nèi)存或共享文獻(xiàn)的訪問，可能會造成競爭條件的出現(xiàn)。我們把完畢這類事情的那段代碼稱為“臨界區(qū)”（CriticalRegion），把需要互斥訪問的共享資源稱為“臨界資源”。23有哪幾個(gè)種辦法，使得任何兩個(gè)任務(wù)都不會同時(shí)出現(xiàn)在臨界區(qū)中，就能夠避免競爭條件的出現(xiàn)？1當(dāng)一種任務(wù)進(jìn)入臨界區(qū)后，關(guān)閉全部的中斷；當(dāng)它退出臨界區(qū)時(shí)，再打開中斷。2能夠采用多個(gè)基于繁忙等待(busywaiting)的方略，基本思路是：當(dāng)一種任務(wù)想要進(jìn)入它的臨界區(qū)時(shí)，首先檢查一下與否允許它進(jìn)入，若允許，就直接進(jìn)入了；若不允許，就在那里循環(huán)地等待，始終等到允許它進(jìn)入。24．什么是信號量？什么是原子操作？什么是P原語？什么是V原語？1965年由出名的荷蘭計(jì)算機(jī)科學(xué)家Dijkstra提出，其基本思路是用一種新的變量類型（semaphore）來統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在可用資源的數(shù)量。有兩種實(shí)現(xiàn)方式：1）semaphore的取值必須不不大于或等于0。0表達(dá)現(xiàn)在已沒有空閑資源，而正數(shù)表達(dá)現(xiàn)在空閑資源的數(shù)量；2）semaphore的取值可正可負(fù)，負(fù)數(shù)的絕對值表達(dá)正在等待進(jìn)入臨界區(qū)的任務(wù)個(gè)數(shù)。信號量是由操作系統(tǒng)來維護(hù)的，任務(wù)只能通過初始化和兩個(gè)原則原語（P、V原語）來訪問。初始化可指定一種非負(fù)整數(shù)，即空閑資源總數(shù)。P、V原語作為操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼的一部分，是一種不可分割的原子操作（atomicaction），在其運(yùn)行時(shí)，不會被時(shí)鐘中斷所打斷P原語：P是荷蘭語Proberen（測試）的首字母。申請一種空閑資源（把信號量減1），若成功，則退出；若失敗，則該任務(wù)被阻塞；V原語：V是荷蘭語Verhogen（增加）的首字母。釋放一種被占用的資源（把信號量加1），如果發(fā)現(xiàn)有被阻塞的任務(wù)，則選擇一種喚醒之。25．如何用信號量實(shí)現(xiàn)互斥？如何用信號量實(shí)現(xiàn)同時(shí)？26．IO設(shè)備按數(shù)據(jù)組織分類涉及哪兩種類型？塊設(shè)備：以數(shù)據(jù)塊來作為信息的存儲和傳輸單位，每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有一種地址，如磁盤；字符設(shè)備：以字符來作為信息的存儲和傳輸單位，如打印機(jī)。27．CPU如何與設(shè)備控制器當(dāng)中的寄存器以及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)有哪三種編址方式？采用哪三種辦法實(shí)現(xiàn)IO的輸入輸出？I/O獨(dú)立編址；內(nèi)存映像編址；混合編址。程序循環(huán)檢測方式(ProgrammedI/O)；中斷驅(qū)動(dòng)方式(Interrupt-drivenI/O)；直接內(nèi)存訪問方式(DMA,DirectMemoryAccess)；第三章ARM解決器體系構(gòu)造與指令集1.32位嵌入式微解決器的重要評價(jià)指標(biāo)有哪些？功耗。普通的嵌入式微解決器都有三種運(yùn)行模式：運(yùn)行模式（operational）；待機(jī)模式（standbyorpowerdown）；停機(jī)模式（andclock-off）。功耗的評測指標(biāo)是MIPS/W；代碼存儲密度。傳統(tǒng)的CISC指令集計(jì)算機(jī)含有較好的代碼存儲密度。而RISC指令集計(jì)算機(jī)由于規(guī)定指令編碼長度固定，即使能夠簡化和加速指令譯碼過程，但為了實(shí)現(xiàn)與CISC指令集計(jì)算機(jī)相似的作業(yè)，往往需要更多的指令來完畢，從而增加了代碼長度集成度。 嵌入式微解決器普通都為專用市場設(shè)計(jì)的，需要較高的集成度。但把全部的外圍設(shè)備都集成到一種芯片上也不是一種好的解決方案。這是由于高集成度使芯片變得復(fù)雜，芯片引腳變密，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測試的復(fù)雜性。因此，集成外圍設(shè)備時(shí)必須要考慮簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并縮短整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)周期。多媒體加速。 為實(shí)現(xiàn)多媒體加速功效，嵌入式微解決器的設(shè)計(jì)者在傳統(tǒng)的微解決器指令集的基礎(chǔ)上增加JPEG和MPEG解壓縮的離散余弦變換指令。尚有某些半導(dǎo)體廠商針對智能手機(jī)和移動(dòng)通訊市場的需求，將RISC微解決器和DSP集成在一種芯片上，如TI的OMAP。2.ARM7TDMI的核心部件有幾個(gè)？分別是什么？3.ARM解決器能夠執(zhí)行兩套指令系統(tǒng)，分別為ARM態(tài)和Ｔｈｕｍｂ態(tài)，ARM指令和Thumb指令，指令長度上有什么區(qū)別？（32bits長(ARM狀態(tài))16bits長(Thumb狀態(tài))）系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，解決器處在哪種狀態(tài)？ （ARM態(tài)）7.程序計(jì)數(shù)器PC總是指向現(xiàn)在指令的下兩條指令的地址，ARM解決器中，PC普通用那個(gè)寄存器？（R15）當(dāng)ARM解決器處在ARM態(tài)時(shí)，PC為現(xiàn)在指令的地址加8字節(jié)，Thumb狀態(tài)時(shí)，PC為現(xiàn)在指令的地址加幾個(gè)字節(jié)？8.ARM解決器中，R13、R14、R15的功效各是什么，使用它們，細(xì)節(jié)上各自有什么特別要注意的地方？9.ARM解決器有哪幾個(gè)運(yùn)行模式？各是什么？特權(quán)模式和顧客模式各涉及哪些運(yùn)行模式？解決器模式闡明備注顧客(usr)正常程序執(zhí)行模式不能直接切換到其它模式系統(tǒng)(sys)運(yùn)行操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)與顧客模式類似，但含有能夠直接切換到其它模式等特權(quán)快中斷(fiq)支持高速數(shù)據(jù)傳輸及通道解決FIQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式中斷(irq)用于通用中斷解決IRQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式管理(svc)操作系統(tǒng)保護(hù)模式系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式中斷(abt)用于支持虛擬內(nèi)存和/或存儲器保護(hù)在ARM7TDMI沒有大用處未定義(und)支持硬件協(xié)解決器的軟件仿真未定義指令異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式10.ARM允許多個(gè)尋址方式，例如MOVR0，R1，這里源操作數(shù)和目的操作數(shù)使用的都是寄存器尋址，那么指令LDRR0，[R1，#4],這里源操作數(shù)使用的尋址方式是叫什么？那么指令LDRR0，[R1],這里源操作數(shù)使用的尋址方式是什么？，該指令助記符的含義是什么？與LDR相對應(yīng)的指令助記符是什么？11.ARM7使用了幾級流水線，分別是什么？ARM9使用了幾級流水線？分別是什么？ARM7:3級-取指，譯碼，執(zhí)行。ARM9:5級-取指，指令譯碼，執(zhí)行，緩沖/數(shù)據(jù)，回寫。12.ARM微解決器的寄存器在邏輯上有多少個(gè)?分別是什么？13.ARM解決器支持哪幾個(gè)異常？按響應(yīng)異常的優(yōu)先級分類，優(yōu)先級最高的是什么？最低的是什么？進(jìn)入、退出異常時(shí)，ARM解決器分別要執(zhí)行什么操作？FIQ，IRQ(InterruptReQuest)，未定義指令，預(yù)取中斷，數(shù)據(jù)中斷，復(fù)位，軟件中斷Softwareinterrupt。優(yōu)先級最高：復(fù)位，最低：未定義指令。進(jìn)入：拷貝CPSR到SPSR_<mode>，設(shè)立適宜的CPSR位，保存返回地址到LR_<mode>，設(shè)立PC為對應(yīng)的異常向量退出：1.（R14）中的值減去偏移量后存入PC，偏移將LR量根據(jù)異常的類型而有所不同；2.將SPSR的值復(fù)制回CPSR；3.清零在入口置位的中斷嚴(yán)禁標(biāo)志。14.在ARM解決器中，把CPSR或SPSR的內(nèi)容讀出到通用寄存器中，有什么特別的規(guī)定？想修改CPSR寄存器的值為0XFF，應(yīng)當(dāng)用什么指令？怎么做？15.閱讀分析代碼，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器值的內(nèi)容相加。;文獻(xiàn)名：TEST1.S;功效：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)寄存器相加;闡明：使用ARMulate軟件仿真調(diào)試 AREA Example1,CODE,READONLY ;聲明代碼段Example1 ENTRY ;標(biāo)記程序入口 CODE32 ;聲明32位ARM指令START MOV R0,#0 ;設(shè)立參數(shù) MOV R1,#10LOOP BL ADD_SUB ;調(diào)用子程序ADD_SUB B LOOP ;跳轉(zhuǎn)到LOOPADD_SUB ADDS R0,R0,R1 ;R0=R0+R1 MOV PC,LR ;子程序返回 END ;文獻(xiàn)結(jié)束16．分析一段指令執(zhí)行前后的變化PREr0=0x00000000,r1=0x00009000,Mem32[0x00009000]=0x01010101Mem32[0x00009004]=0x0202回寫型前變址尋址：LDRr0,[r1,#0x4]！POSTr0=0x0202,r1=0x00009004前變址尋址：LDRr0,[r1,#0x4]POSTr0=0x0202,r1=0x00009000后變址尋址：LDRr0,[r1],#0x4POSTr0=0x01010101,r1=0x0000900417．完畢一種存儲器數(shù)據(jù)塊拷貝目的目的源高地址低地址拷貝存儲地址r9r11r10注：r9——寄存源數(shù)據(jù)的起始地址r10——寄存目的起始地址r11——寄存源結(jié)束地址loopLDMIAr9!,{r0-r7};裝載32字節(jié)并更新r9指針STMIAr10!,{r0-r7};存儲32字節(jié)并更新r10指針CMPr9,r11;與否達(dá)成結(jié)束地址BNEloop;不相等跳轉(zhuǎn)第四部分1．μC/OS重要特點(diǎn)有哪些？公開源代碼可移植性（Portable）絕大部分C/OS-II的源碼是用移植性很強(qiáng)的ANSIC寫的。和微解決器硬件有關(guān)的那部分是用匯編語言寫的。匯編語言寫的部分已經(jīng)壓到最低程度，使得C/OS-II便于移植到其它微解決器上。C/OS-II能夠在絕大多數(shù)8位、16位、32位以至64位微解決器、微控制器、數(shù)字信號解決器（DSP）上運(yùn)行?？晒袒≧OMable）C/OS-II是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)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），C/OS-II能夠嵌入到讀者的產(chǎn)品中成為產(chǎn)品的一部分?？刹眉簦⊿calable）能夠只使用C/OS-II中應(yīng)用程序需要的那些系統(tǒng)服務(wù)。也就是說某產(chǎn)品能夠只使用極少幾個(gè)C/OS-II調(diào)用，而另一種產(chǎn)品則使用了幾乎全部C/OS-II的功效，這樣能夠減少產(chǎn)品中的C/OS-II所需的存儲器空間（RAM和ROM）。這種可剪裁性是靠條件編譯實(shí)現(xiàn)的。占先式（Preemptive）多任務(wù)C/OS-II能夠管理64個(gè)任務(wù)，然而，現(xiàn)在這一版本保存8個(gè)給系統(tǒng)。應(yīng)用程序最多能夠有256個(gè)任務(wù)可擬定性全部C/OS-II的函數(shù)調(diào)用與服務(wù)的執(zhí)行時(shí)間含有可擬定性。任務(wù)棧每個(gè)任務(wù)有自己單獨(dú)的棧，C/OS-II允許每個(gè)任務(wù)有不同的棧空間，方便壓低應(yīng)用程序?qū)AM的需求。系統(tǒng)服務(wù)C/OS-II提供諸多系統(tǒng)服務(wù)，例如郵箱、消息隊(duì)列、信號量、塊大小固定的內(nèi)存的申請與釋放、時(shí)間有關(guān)函數(shù)等。中斷管理中斷能夠使正在執(zhí)行的任務(wù)臨時(shí)掛起，如果優(yōu)先級更高的任務(wù)被該中斷喚醒，則高優(yōu)先級的任務(wù)在中斷嵌套全部退出后立刻執(zhí)行，中斷嵌套層數(shù)可達(dá)255層。穩(wěn)定性與可靠性2.μC/OS允許管理有多少個(gè)任務(wù)，顧客能夠有多少個(gè)任務(wù)？系統(tǒng)保存的幾個(gè)任務(wù)是什么？μC/OS-Ⅱ能夠管理多達(dá)64個(gè)任務(wù)；系統(tǒng)保存了優(yōu)先級為0、1、2、3、OS_LOWEST_PRIO-3、OS_LOWEST_PRI0-2，OS_LOWEST_PRI0-1以及OS_LOWEST_PRI0這8個(gè)任務(wù)以被將來使用，顧客能夠有56個(gè)應(yīng)用任務(wù)3．任務(wù)的構(gòu)成涉及那些部分？任務(wù)控制塊----uC/OS-II進(jìn)行任務(wù)管理用的一種數(shù)據(jù)構(gòu)造。任務(wù)代碼----描述任務(wù)算法的程序編碼。任務(wù)堆棧----任務(wù)的工作現(xiàn)場環(huán)境。4.μC/OS中任務(wù)有五種狀態(tài)，互相間轉(zhuǎn)換需要特定的條件，試用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述。5．任務(wù)堆棧在系統(tǒng)中有哪些應(yīng)用？任務(wù)堆棧是任務(wù)的三大構(gòu)成部分之一。保存CPU寄存器現(xiàn)場（R0~R12、LR、SPSR等）。本Task的私有數(shù)據(jù)。6.TCB中各組員的作用是什么？7．什么是任務(wù)就緒表？任務(wù)優(yōu)先級和任務(wù)就緒表的映射關(guān)系是如何的？任務(wù)就緒表：每個(gè)任務(wù)的就緒態(tài)標(biāo)志放入在就緒表中，就緒表中有兩個(gè)變量OSRdyGrp和OSRdyTbl[]。在OSRdyGrp中，任務(wù)按優(yōu)先級分組，8個(gè)任務(wù)為一組。OSRdyGrp中的每一位表達(dá)8組任務(wù)中每一組中與否有進(jìn)入就緒態(tài)的任務(wù)。任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)，就緒表OSRdyTbl[]中的對應(yīng)元素的對應(yīng)位也置位。映射關(guān)系：uC/OS-II最多管理64個(gè)任務(wù)，Prio值域：0~63，對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)000,000~111,111（6bit），OSRdyGrp（任務(wù)組就緒變量）8bit，任務(wù)就緒數(shù)組元素OSRdyTbl也是8bit。prio.D[5:3]---對應(yīng)OSRdyTbl的下標(biāo)（任務(wù)組號y），也對應(yīng)OSRdyGrp的比特位號。prio.D[2:0]---對應(yīng)OSRdyTbl元素的位號（任務(wù)組號x）8.舉例闡明優(yōu)先級在任務(wù)就緒表中的表達(dá)。答：舉例：prio=29的任務(wù)在任務(wù)就續(xù)表中的表達(dá)。prio=29，其8進(jìn)制表達(dá)為：35O9．如何實(shí)現(xiàn)任務(wù)優(yōu)先級到就緒表的操作？如何從任務(wù)就緒表中獲得現(xiàn)在優(yōu)先的最高的優(yōu)先級號？操作：如果prio是任務(wù)的優(yōu)先級，即任務(wù)的標(biāo)記號，則將任務(wù)放入就緒表，即使任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)的辦法是：OSRdyGrp|=OSMapTbl[prio>>3];OSRdyTbl[prio>>3]|=OSMapTbl[prio&0x07];假設(shè)優(yōu)先級為12——1100bOSRdyGrp|=OSMapTbl[12>>3](0x02)；OSRdyTbl[1]|=0x10;獲得優(yōu)先級號：將優(yōu)先級數(shù)分解為高三位和低三位分別擬定；高優(yōu)先級有著小的優(yōu)先級號；10．μC/OS中有哪幾個(gè)任務(wù)調(diào)度器？任務(wù)調(diào)度器有哪兩項(xiàng)工作？任務(wù)調(diào)度器的兩項(xiàng)重要工作：①從任務(wù)就緒表中查找優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)，②實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換。uC/OS-II中有兩個(gè)“任務(wù)調(diào)度器”：任務(wù)級的調(diào)度器(OS_Sched())，中斷級的調(diào)度器(OSIntCtxSw())11．任務(wù)切換宏OS_TASK_SW()依次完畢的7項(xiàng)工作是什么？被中斷Task的斷點(diǎn)指針（PC）入棧保護(hù)被中斷Task通用寄存器入棧保護(hù)被中斷Task系統(tǒng)管理SP→該TCB->OSTCBStkPtr獲得待運(yùn)行任務(wù)TCB獲得待運(yùn)行任務(wù)TCB->OSTCBStkPtr恢復(fù)待運(yùn)行任務(wù)CPU現(xiàn)場（不包含PC）切換CPU.PC，使CPU接續(xù)運(yùn)行待運(yùn)行Task斷點(diǎn)。12．某系統(tǒng)中有Task_A、Task_B兩個(gè)任務(wù)都要使用公共資源（例如UART），他們能夠分別使用，但不能同時(shí)使用。如何用信號量的辦法解決此問題？答：……OS_EVENT*UART_Flag;//聲明事件指針變量INT8Uerr; //聲明全局狀態(tài)變量……voidmain(void){OSInit();UART_Flag=OSSemCreate(1);//創(chuàng)立信號量OSTaskCreate(Task_A,……);//創(chuàng)立任務(wù)AOSTaskCreate(Task_B,……);//創(chuàng)立任務(wù)BOSStart();}voidTask_A(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體A{OSSemPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSSemPost(UART_Flag); //發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(nnnn); //Task_A延時(shí)nnnn個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍}}voidTask_B(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體B{OSSemPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSSemPost(UART_Flag); //發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(mmm); //Task_B延時(shí)mmm個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍}}13．某系統(tǒng)中有Task_A、Task_B兩個(gè)任務(wù)，若想執(zhí)行Task_B，必須首先通過Task_A。如何用信號量的辦法，將Task_B作為Task_A的后續(xù)功效，解決此問題?答：……OS_EVENT*Task_Flag;//聲明信號量……voidmain(void){OSInit();Task_Flag=OSSemCreate(0);//創(chuàng)立信號量OSTaskCreate(Task_A,……);//創(chuàng)立任務(wù)AOSTaskCreate(Task_B,……);//創(chuàng)立任務(wù)BOSStart();}voidTask_A(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體A{OSSemPost(Task_Flag);//發(fā)送信號量Task_Flag…… ； //Task_A業(yè)務(wù)功效代碼OSTimeDly(nnnn); //Task_A延時(shí)nnnn個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍}}voidTask_B(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體B{OSSemPend(Task_Flag,0,&err);//請求信號量Task_Flag……； //Task_B業(yè)務(wù)功效代碼/*OSTimeDly(mmm); //Task_B延時(shí)mmm個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍*/}}14．什么是任務(wù)的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象？發(fā)生的因素是什么？如何解決？答：是指在剝奪式OS中，當(dāng)任務(wù)以獨(dú)占方式使用共享資源時(shí)，低優(yōu)先級的任務(wù)可能先于高優(yōu)先級任務(wù)得到系統(tǒng)調(diào)度而運(yùn)行的現(xiàn)象。因素：低優(yōu)先級的任務(wù)獨(dú)占共享資源，迫使高優(yōu)先級任務(wù)因等待資源而讓出CPU。解決方法：臨時(shí)提高獲得共享資源任務(wù)的優(yōu)先級別，盡快釋放共享資源，之后再恢復(fù)其原有的優(yōu)先級別。15．某系統(tǒng)中有Task_A、Task_B兩個(gè)任務(wù)都要使用公共資源（例如UART），他們能夠分別使用，但不能同時(shí)使用；Task_A、Task_B兩任務(wù)的優(yōu)先級之間還存在許多中間優(yōu)先級的任務(wù)；例如：Prio(Task_A)=3,Prio(Task_B)=20,優(yōu)先級在[3,20]之間還存在5個(gè)任務(wù)Task_1,Task_2,……,Task_5，有可能引發(fā)優(yōu)先級反轉(zhuǎn)。如何使用互斥信號量的辦法解決此問題？答：……OS_EVENT*UART_Flag;//聲明信號量INT8Uerr; //聲明全局狀態(tài)變量……voidmain(void){OSInit();UART_Flag=OSMutexCreate(2,&err);//創(chuàng)立互斥信號量OSTaskCreate(Task_A,……,3);//創(chuàng)立任務(wù)AOSTaskCreate(Task_B,……,20);//創(chuàng)立任務(wù)BOSTaskCreate(Task_1,……,6);……OSTaskCreate(Task_5,……,18);OSStart();}voidTask_A(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體A{OSMutexPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSMutexPost(UART_Flag);//發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(nnnn); //Task_A延時(shí)nnnn個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍}}voidTask_B(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體B{OSMutexPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSMutexPost(UART_Flag);//發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(mmm); //Task_B延時(shí)mmm個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍}}16．某應(yīng)用系統(tǒng)含有“數(shù)據(jù)采集”任務(wù)Task_A和“數(shù)據(jù)解決”任務(wù)Task_B；Task_A周期性的定時(shí)采集數(shù)據(jù)，如何用消息郵箱的方式將數(shù)據(jù)傳送到Task_B解決?答：INT16Uzql_data; //寄存AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)OS_EVENT*Dt_box; //消息郵箱指針voidmain(void){OSInit();Dt_box=OSMboxCreate(void*0);//創(chuàng)立(空)消息郵箱OSTaskCreate(Task_A,…); //創(chuàng)立Task_AOSTaskCreate(Task_B,…); //創(chuàng)立Task_BOSStart();}voidTask_A(void*pdata) //采集數(shù)據(jù)任務(wù){(diào)for(;;){……; //啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換zql_data=GetAD(); //得到一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)OSMboxPost(Dt_box,&zql_data); //將zql_data數(shù)據(jù)發(fā)送到消息郵箱OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0) //定時(shí)1秒}}voidTask_B(void*pdata) //解決數(shù)據(jù)任務(wù){(diào)INT16U*data_B;for(;;){……; //其它業(yè)務(wù)data_B=OSMboxPend(