嵌入式ARM复习资料

一、选择题(请将答案填入题后括号中)。1、下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。A用户模式 B系统模式 C软中断模式 DFIQ模式2、ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。A测试状态和运行状态 B挂起状态和就绪状态C就绪状态和运行状态 DARM状态和Thumb状态3、下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统（ B ）。ARed-hat Linux Buclinux CUbuntu Linux DSUSE Linux4、使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。A宿主机 B银河麒麟操作系统 C目标机 D交叉编译器5、下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一（ A ）。A寄存器段 B代码段 C堆栈段 D数据段6、下面哪个系统属于嵌入式系统（ D ）。A“天河一号”计算机系统 BIBMX200笔记本电脑C联想S10上网本 DIphone手机7、在Makefile中的命令必须要以（ A ）键开始。ATab键 B#号键 C空格键 D&键8、Linux支持多种文件系统，下面哪种不属于Linux的文件系统格式（ B ）。AExt BFAT32 CNFS DExt39、下面哪种不属于VI三种工作模式之一（ D ）。A命令行模式 B插入模式 C底行模式 D工作模式10、下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一（ C ）。AMakefile B配置文件（config.in） Cmake menuconfig D配置工具11、要使CPU能够正常工作，下列哪个条件不是处理器必须满足的。（ D ）(A) 处理器的编译器能够产生可重入代码（B） 在程序中可以找开或者关闭中断(C) 处理器支持中断，并且能产生定时中断（D） 有大量的存储空间 12、下面哪种操作系统最方便移植到嵌入式设备中。（ D ）(A) DOS （B）unix (C) Windows xp （D）linux 13、下面哪个选项不是SUB设备的特点。（ B ）(A) 串行通信方式 （B）不可热拨插(C) 分HOST、DEVICE和HUB （D）通信速率比RS232快14、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上。（ C ）(A) Symbian （B）WinCE (C) uc/os （D）linux15、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对 （ A ）(A) SRAM比DRAM慢 （B）SRAM比DRAM耗电多(C) DRAM存储密度比SRAM高得多 （D）DRM需要周期性刷新16、uc/os操作系统不包含以下哪几种状态（ D ）(A) 运行 （B）挂起 (C) 退出 （D）休眠17、以下哪种方式不是uc/os操作系统中任务之间通信方式。 （ C ）(A) 信号量 （B）消息队列 (C) 邮件 （D）邮箱18、要使CPU能够正常工作，下列哪个条件处理器不是必须满足的。（ D ）(A) 处理器的编译器能够产生可重入代码（B） 在程序中可以找开或者关闭中断(C) 处理器支持中断，并且能产生定时中断（D） 有大量的存储空间 19、下面哪种操作系统最方便用于嵌入式设备的操作系统。（ D ）(A) DOS （B）unix (C) Windows xp （D）linux 20、下面哪个特点不属于SUB设备的特点。 （ B ）(A) 串行通信方式 （B）不可热拨插(C) 分HOST、DEVICE和HUB （D）通信速率比RS232快21、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上（ C ）(A) Symbian （B）WinCE (C) uc/os（D）linux22、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对（ A ）(A) SRAM比DRAM慢 （B）SRAM比DRAM耗电多(C) DRAM存储密度比SRAM高得多 （D）DRM需要周期性刷新23、uc/os操作系统不包含以下哪几种状态 （ C ）(A) 运行 （B）挂起 (C) 退出 （D）休眠24、0x07&0x11的运算结果是。（ A ）(A) 0x01 （B）0x11 (C) 0x17 （D）0x0725、以下哪种方式不是uc/os操作系统中任务之间通信方式。（ C ）(A) 信号量 （B）消息队列 (C) 邮件 （D）邮箱26、以下哪种方式不属于文件系统的格式。（ B ）(A) FAT（B）DOS (C) NTFS （D）Ext27、在将uc/os操作系统移植到ARM处理器上时，以下哪些文件不需要修改（ A ）(A) OS_CORE.C （B）include.h (C) OS_CPU.H （D）OSTaskInit填空题(请将答案填入题后括号中)。1人们生活中常用的嵌入式设备有哪些？列举4个以上(1) 手机 ，(2) 机顶盒 ，(3) MP3 ，(4) GPS 。（交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。）2ARM9处理器使用了五级流水线，五级流水具体指哪五级：(5) 取指 ，(6) 译码 ，(7) 执行 ，(8) 缓冲/数据 ，(9) 回写 。3在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。4Linux支持多种文件系统，主要包括哪些（写出其中4中就行）(11) Ext ，(12) VFAT ，(13) JFS ， (14) NFS 。（JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等）5VI的工作模式有哪三种：(15) 命令行模式 ，(16) 插入模式 ，(17) 底行模式 。 6Linux下的一个进程在内存里包括三部分的数据，它们是： (18) 代码段 ，(19) 堆栈段 ， (20) 数据段 。 7目前使用的嵌入式操作系统主要有哪几种 (1) Linux ， (2) Windows CE ， (3) uc/OS II ， (4) Android 。(或VxWorks，Palm OS ，QNX，Symbian等)8如果按用途划分，嵌入式微处理器可分为哪类_ (5)嵌入式微控制器(MCU)，又称为单片机_，_ (6)嵌入式微处理器(EMPU)_，_ (7) _嵌入式 DSP处理器_，_ (8)嵌入式片上系统(SOC)_。9ARM核有两个指令集，分别是：_ （9）ARM指令集 _和 _（10） Thumb指令集_。10Makefile里主要包括的语法规则有哪些：(11) 显式规则 ，(12) 隐晦规则 ，(13) 变量定义 ，(14) 文件指示 ，(15) 注释 。11大多数Bootloader都包含两种不同的操作模式，分别是：(16) 启动加载模式 ，(17) 下载模式 。12Linux内核的配置系统由三部分组成，它们分别是：(18) Makefile ，(19) 配置文件（config.in） ，(2) 配置工具 。13、嵌入式系统的设计可以分成三个阶段：分析、 设计 和 实现 14、目前使用的嵌入式操作系统主要有 Windows CE/Windows Mobile Linux、uCos、和 Symbian 15、XScale微处理器使用的是ARM公司 ARMV5TE 版内核和指令集。16、微处理器有两种总线架构，使用数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼 ，分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是 哈佛结构 17、ARM微处理器有七种工作模式，它们分为两类 非特权模式 、 特权模式 。其中用户模式属于 非特权模式 18、ARM核有两个指令集，分别是 ARM 、 Thumb 19、ARM微处理器复位后，PC（R15）的地址通常是 0X0 ，初始的工作模式是 supervisor20、在ARM体系构架中对复杂的内存管理是通过系统控制协处理器 cp15 和MMU（存储管理部件）来进行的。当系统发生 Data Abort（数据）异常和 Prefetch Abort（指令领取） 异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。21、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是 GNU工具链 ，ARM公司提供的工具链是 ADS工具链 22、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：分别是（ 处理器 ）、存储器、输入/输出和软件，一般软件亦分为操作系统相关和（应用软件 ）两个主要部分。23、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器，（嵌入式DSP处理器 ），（ 嵌入式微处理器 ）以及片上系统。24、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有（进程管理）、进程间通信、（内存管理）、I/O资源管理。25、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为（实时操作系统 ）和分时操作系统，其中实时系统亦可分为（硬实时系统 ）和软实时系统。26、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（通信 ），内核的基本服务是（任务切换 ）。27、嵌入式开发一般采用（宿主机/目标机方式 ）方式，其中宿主机一般是指（PC机或者台式机 ）。28、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM7TDMI采用（冯诺依曼体系）的内核架构。 29. ARM7TDMI采用（ 3 ）级流水线结构，ARM920TDMI采用（ 5 ）级流水线。30 .按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于（分时 ）操作系统，VxWorks属于（实时嵌入式）操作系统。31、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（在片可调试 ），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（ 嵌入式ICE），支持在线断点和调试。二、填空题(请将答案填入题后括号中)。1、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：处理器、（ 存储器 ）、输入/输出和软件，一般软件亦分为（ 操作系统 ）和应用软件两个主要部分。2、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为（ MCU ），嵌入式DSP，（ MPU ）以及片上系统。3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、（ 进程通信 ）、（ 内存管理 ）、I/O资源管理。4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和 （ 分时操作系统 ），其中实时系统亦可分为（ 硬实时操作系统 ）和软实时系统。5、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（任务通信），内核的基本服务是（任务调度 ）。6、嵌入式开发一般采用（ 宿主机/目标板 ）方式，其中宿主机一般是指（ PC机 ）。7、哈佛体系结构数据空间和地址空间（ 分开 ），ARM7TDMI采用（ 冯、诺依曼 ）的内核架构。 8. ARM7TDMI采用（ 3 ）级流水线结构，ARM920TDMI采用（ 5 ）级流水线。9 .按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于（ 分时操作系统 ）操作系统，VxWorks属于（ 实时操作系统 ）操作系统。10、 ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（ 支持在片可调试 ），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（ 嵌入式ICE ），支持在线断点和调试。一、判断题1、所有的电子设备都属于嵌入式设备。（ X ）2、冯诺依曼体系将被哈佛总线所取代。（ X ）3、嵌入式linux操作系统属于免费的操作系统。（ ）4、移植操作系统时需要修改操作系统中与处理器直接相关的程序。（ ）5、USB2.0的最大通信速率为12M/S。（ X ）6、所有的电子设备都属于嵌入式设备。（ X ）7、冯诺依曼体系将被哈佛总线所取代。（ X ）8、嵌入式开发不需要硬件支持。（ X ）9、移植操作系统时需要修改操作系统中与处理器直接相关的程序。（ ）10、USB2.0的最大通信速率为12MB。（ X ）一、简答题。1、写出嵌入式系统的定义。答：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。2、试分析实时操作系统的工作状态特点及相互之间的转换。运行：获得CPU的控制权；就绪：进入任务等待队列，通过调度中转为运行状态；挂起：任务发生阻塞，称出任务等待队列，等待系统实时事件的发生而被唤醒，从而转为就绪或者运行；休眠：任务完成或者错误等原因被清除的任务，也可以认为是系统中不存在的任务。多任务.3、 嵌入式开发环境主要包括哪些组件？答：嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括1）宿主机2）目标机（评估电路板）3)基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境4)嵌入式操作系统4、什么是嵌入式系统，嵌入式系统同PC系统相比具有哪些特点？根据电气工程师协会的定义，嵌入式系统（Embedded System）是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模系统的设备。一般认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，其软/硬件可裁减，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统。(1) 嵌入式系统功耗低、体积小、专用性强。嵌入式系统与PC系统的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，能够把PC系统中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而使系统设计趋于小型化。(2) 嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机芯片中，以提高执行速度和系统可靠性。(3) 嵌入式系统的硬件和软件都经过精心设计，系统精简，其操作系统一般和应用软件集成在一起。(4) 软件代码质量要求高。(5) 嵌入式系统开发需要专门的开发工具和开发环境。5、嵌入式硬件系统一般由哪几部分组成？其核心是什么？核心由哪几部分组成？他们之间的关系是怎样的（请用图表示出来）？嵌入式硬件系统一般由嵌入式微处理器、存储器和输入/输出部分组成。其中嵌入式微处理器是嵌入式硬件系统的核心，通常由三大部分组成：控制单元、算术逻辑单元和寄存器。6、Boot Loader在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？Boot Loader是在操作系统运行之前执行的一段程序,通过这段程序,初始化硬件设备,建立内存空间的映射表,从而建立适当的系统软硬件环境,为最终调用操作系统内核做好准备. Boot Loader的stage1通常包括以下工作：1)硬件设备初始化2)加载Bootloader的stage2准备ARM空间3)拷贝Bootloader的stage2到RAM空间中4)设置堆栈5)跳转到stage2的C入口点Boot Loader的stage2通常包括以下工作1)初始化本阶段要使用到的硬件设备2)检测系统内存映射3)将内核映像和根文件系统映像从flash设备上复制到RAM空间中4)设置内核启动参数7、什么是嵌入式系统？其特点有些什么？答： 嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。” 特点：1）是专用的计算机系统，用于特定的任务；2）资源较少，可以裁减；3) 功耗低，体积小，集成度高，成本低; 4）使用实时操作系统；5) 可靠性要求更高，具有系统测试和可靠性评估体系;6）运行环境差异大7）大部分程序固化在 ROM中； 8) 较长的生命周期；9）嵌入式微处理器通常包含专用调试电路 8、目前嵌入式操作系统有哪些？ 答：1）C/OS-II 嵌入式操作系统内核；2）VxWorks嵌入式实时操作系统；3）WinCE操作系统；4）Linux操作系统 ；5）Symbian操作系统9、ARM处理器的工作模式有哪几种？ 答：1）用户模式（usr）；2）快速中断模式（fiq）；3）外部中断模式（irq）；4）操作系统保护模式（svc）或 管理模式 ；5）数据访问中止模式（abt）；6）处理未定义指令的未定义模式（und）；。10、什么是小端和大端存储器组织？答：1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址（同同小）。 2) 大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址（正反大）。11、 嵌入式处理器的分类：嵌入式微处理器；嵌入式微控制器；嵌入式DSP处理器；SOC嵌入式片上系统12、 嵌入式系统的组成结构：功能层（应用程序）；软件层（文件系统、图形用户接口、任务管理、实时操作系统）；中间层（BSP/HAL硬件抽象层/板极支持包）；硬件层（嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口、I/O接口）13、 三级流水线技术：第1级：取指令，第2级：指令解码（ARM指令解码、寄存器解码），第3级：寄存器读、移位操作、ALU、寄存器写。14、简述嵌入式系统的概念、组成及特点。答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可剪裁软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。 其特点有 l 嵌入式系统通常是面向特定应用的l 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物 l 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余l 嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行l 为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中 l 嵌入式系统本身不具备自举开发能力 15、嵌入式操作系统与普通操作系统区别嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，但嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点16、什么是实时系统？对实时系统有什么要求？如果一个系统能及时响应外部事件的请求,并能在规定的时间内完成对事件的处理,这种系统称为实时系统. 1.实时系统的计算必须产生正确的结果,称为逻辑或功能正确.2.实时系统的计算必须在预定的时间内完成.称为时间正确.二、简答题。1、 根据嵌入式系统的特点，写出嵌入式系统的定义。以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。2、试写抢占式和非抢占式的区别。 答：执行的过程中对中断处理方式不一样，抢先式：某一中断执行完成后，如果有更高优先级的任务处于就绪状态，将执行更高优先级任务，而非抢占式不一样，一个任务只有主动放弃CPU的控制权，其它任务才能够获得CPU的控制权。3、从嵌入式系统底层到上层应用软件，试分析嵌入式计算系统的组成主要分为哪几个部分，并写出各部分所完成的功能。答：(1)硬件层；(2)中间层(嵌入式系统初始化，硬件相关的驱动程序)；(3)软件层(操作系统、文件系统、GUI，网络及通用组件)；(4)功能层三、专业名词解释(写出以下英文简写对应的中文名称)：共5小题，每小题2分，满分10分。（1）RTOS：实时操作系统（2）CISC：复杂指令集（3）Kernel：内核（4）Scheduler：调度（5）non-preemptive：非抢先式