嵌入式系统复习绵阳职业技术学院计应班.docx
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嵌入式系统复习绵阳职业技术学院计应班
考试类型：
一、Linux相关操作命令（10%）
二、单项选择题（30%）
三、问答题（32%）
四、阅读编程及应用题（28%）
平时练习：
（复习提纲）
1、熟悉用户系统相关命令（useradd、passwd、su）；
2、熟悉文件操作相关命令（cp、mv、rm、mkdir、cd、pwd、ls、chmod、df、du）；
3、熟悉压缩打包相关命令（tar、unzip）；
4、掌握网络相关命令（ifconfig、netstar、grep）
5、掌握其他命令（rpm、mount、unmoun、find、ps、man、）；
2.命令应用举例
①用useradd命令添加bc用户
参考：
①cd︺/
②useradd︺bc
②用passwd命令设置bc账户密码
参考：
①passwordbc
②根据提示设置密码。
③用cp命令将/home目录下的test文件复制到/tmp目录下
参考：
cp︺/home/test︺/tmp/
④用mv命令将/home下test更名为test1
参考:
mv︺/home/test︺/home/test1
⑤用rm命令删除/home下的test1文件
参考：
rm︺–rf︺/home/test
⑥用mkdir在/home下创建workdir目录
参考：
mkdir︺/home/workdir
⑦用cd命令进入/home/workdir目录
参考：
cd︺/home/workdir
⑧用pwd命令显示当前工作命令的绝对路径
参考：
pwd
⑨用ls命令显示/home目录下的文件与目录
参考：
ls–a/home
（-a:
列出目录中所有文件，包括“.”开头的隐藏文件）
⑩用chmod命令给hello.c文件的所有者、同组用户加上写的权限。
参考：
chmodu+wg+whello.c
⑾用tar命令将/home/tmp下的所有文件和目录打包成一个tmp.tar文件。
参考：
tar–cvftmp.tar/home/tmp/
⑿用tar命令将打包文件tmp.tar在当前目录下解开。
参考：
tar–xvzftmp.tar/home/tmp/
⒀用ifconfig命令配置网卡eth0的IP地址为192.168.0.198;用ifconfig暂停（恢复）网卡eth0的工作；
参考：
①ifconfigeth0192.168.0.198
；②ifconfigeth0down
⒁用netstat命令查看系统中所有的网络监听端口。
参考：
netstat–a
⒂用grep命令在当前目录及子目录中查找包含w字符串的所有文件。
参考：
grep“w”./–rn
⒃用rpm命令安装名为VMwareTools-6.02-59824.i386的文件。
用rpm命令列出所有已安装的rpm文件。
参考：
①rpmVMwareTools-6.02-59824.i386
②rpm-qa
⒄用mount命令将光驱挂载到/mnt目录下,支持中文显示。
参考：
mount–oiocharset=gb2312/dev/cdrom/mnt/cdrom
⒅用find命令在当前目录及子目录下寻找名为test的文件。
参考：
find./-name‘test’
⒆用ps命令查看系统中的所有进程。
参考：
find./-name‘test’
⒇用man命令查看grep命令的使用方法。
参考：
mangrep
选择题型举例：
1.RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（D）。
A、0vB、3.3vC、＋5v～＋15vD、－5v～－15v
2.ARM汇编语句“ADDR0,R2,R3,LSL#1”的作用是（A）。
A.R0=R2+（R3<<1）B.R0=（R2<<1）+R3
C.R3=R0+（R2<<1）D.（R3<<1）=R0+R2
3.若R1=2000H，（2000H）=0x86，（2008H）=0x39，则执行指令LDRR0，[R1，＃8]！
后R0的值为（D）。
A.0x2000B.0x86C.0x2008D.0x39
4.寄存器R13除了可以做通用寄存器外，还可以做（C）。
A、程序计数器B、链接寄存器C、栈指针寄存器D、基址寄存器
5.ARM指令集和Thumb指令集分别是（D）位的。
A.8位，16位B.16位，32位C.16位，16位D.32位，16位
6.存储一个32位数0x2168465到2000H～2003H四个字节单元中，若以大端模式存储，则2000H存储单元的内容为（A）。
A、0x21B、0x68C、0x65D、0x02
7.S3C2420XI/O口常用的控制器是（D）。
（1）端口控制寄存器（GPACON-GPHCON）。
（2）端口数据寄存器（GPADAT-GPHDAT）。
（3）外部中断控制寄存器（EXTINTN）。
（4）以上都是。
8.和PC机系统相比下列哪个不是嵌入式系统独具的特点（C）
A、系统内核小B、专用性强C、可执行多任务D、系统精简
9.S3C2410X处理器为用户进行应用设计提供了支持多主总线的IIC接口。
处理器提供符合IIC协议的设备连接的串行连接线为（C）。
A.SCL和RTXB.RTX和RCXC.SCL和SDAD.SDA和RCX
10.如果BootLoader、内核、启动参数以及其他的系统映像四部分在固态存储设备上分别存放，则其存储结构的分配顺序应当是（C）。
A.文件系统、内核、启动参数、Bootloader。
B.启动参数、Bootloader、内核、文件系统。
C.Bootloader、内核、启动参数、文件系统。
D.Bootloader、启动参数、内核、文件系统。
11.（B）不是进程和程序的区别。
A.程序是一组有序的静态指令，进程是一次程序的执行过程。
B.程序只能在前台运行，而进程可以在前台或后台运行。
C.程序可以长期保存，进程是暂时的。
D.程序没有状态，而进程是有状态的。
12.要配置NFS服务器，在服务器端主要配置（C）文件
A./etc/rc.d/rc.inet1B./etc/rc.d/rc.M
C./etc/exportsD./etc/rc.d/rc.S
13.进程有（B）三种状态。
A.准备态、执行态和退出态B.精确太、模糊太和随机态
B.手工态、自动态和自由态D.运行态、就绪态和等待态
14.嵌入式系统的开发通常是在交叉开发环境实现的，交叉开发环境是（A）
A.在宿主机上开发，在目标机上运行。
B.在目标机上开发，在宿主机上运行。
C.在宿主机上开发，在宿主机上运行。
D.在目标机上开发，在目标机上运行。
判断题型举例：
1.ARM处理器结构体系中具有T变种处理器核可以工作在ARM状态和Thumb状态。
（√）
2.由于CPU内部寄存器的访问速度较高，根据ATPC标准，应尽可能使函数的参数控制在4个以下。
（√）
3.S3C2410的处理器对内存的访问只能通过Load/Store指令来实现。
（√）
4.C语言程序可以嵌套加入汇编程序模块。
（√）
5.ARM处理器的运行模式可通过中断或异常处理改变（√）
6.嵌入式软件一般情况下调试器和被调试程序运行在相同的计算机上。
（x）
7.每个人的口袋中都装着ARM。
（√）
8.ARMCPU工作的System与User模式的主要异同点是：
System模式与User模式的运行环境一样，但是它可以不受任何限制地访问任何资源，该模式主要用于运行系统中的一些特权任务（√）
问答题、编程题举例：
1、嵌入式系统的定义、主要特点。
答案要点：
目前国内一个普遍被认同的定义是：
以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
主要特点：
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
2、实验箱中的系统软件由那几部分组成？
如何给下位机配置（烧写）文件系统？
下位机的软件系统由Bootloader 系统内核、根文件系统和应用程序四部分组成。
Bootloader相当于PC机上的BIOS，在下位机加电时自动运行，执行硬件初始化和调用系统内核的功能。
Bootloader分为U-boot、Vivi、Blob、ARMBoot、RedBoot等多种，本实验使用实验箱自带光盘中的vivi。
如何给实验箱烧写文件系统，请参考教材P196~198。
3、ARM处理器中，引起异常的原因有哪些？
原因主要：
a．指令执行引起的异常，如：
软件中断、未定义指令（包括所要求的协处理器不存在是的协处理器指令）、预取址中止（存储器故障）、数据中止。
b．外部产生的中断，如：
复位、FIQ、IRQ。
4、Bootloader的作用是什么？
参考：
简答说来，Bootloader就是操作系统内核运行的一小段程序。
完成初始化系统硬件及设置的任务，包括CPU、SDRAM、Flash和串口等的初始化，以及时钟的设置和存储器的映射。
也可以这样描述：
BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序代码。
通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。
（对于嵌入式系统来说，有的使用操作系统，也有的不使用操作系统，但在系统启动时都必须运行BootLoader，为系统运行准备好软硬件环境。
）
5、简述网络文件系统NFS，并说明其作用。
NFS即网络文件系统，是主机通过网络进行文件共享的协议。
通常用于Unix和Linux系统中。
NFS服务器的共享目录可以被NFS客户端作为文件系统挂载到本地。
NFS通常用于局域网中的文件共享，其特点是不需要将文件下载到本地即可访问。
6、ARM的异常有哪几种，各进入何种工作模式？
他们退出各采用什么指令？
答：
1）复位（Reset）异常（管理模式）；
2）未定义指令（undefinedinstruction）异常（未定义模式）；
3）软件中断（SWI）异常（管理模式）；
4）指令预取中止（PrefechAbort）异常（中止模式）；
5）数据访问中止（DataAbort）（中止模式）；
6）快速中断请求（FIQ）（FIQ模式）；
7）外部中断请求（IRQ）（IRQ模式）。
异常返回指令：
1）SWI，未定义的返回：
MOVSPC,R14；2）IRQ,FIQ,预取中止的返回：
SUBSPC,R14,#4；3）数据中止返回并重新存取：
SUBSPC,R14,#8
异常中断的优先级：
复位（最高优先级）-->数据异常中止--->FIQ-->IRQ--->预取指异常中止--->SWI---->未定义指令（包括缺协处理器）。
7、假定在目录/home/arm下有一个C程序，该程序由几个单独的文件组成，而这几个文件又分别包含了其他文件，如下表所示：
文件
包含文件
main.c
stdio.htable.h
list.c
list.h
symbol.c
symbol.h
Table.c
table.h
Table.h
symbol.h,list.h
请完成下列任务：
（1）编写Makefile文件，最终的目标文件为hello（交叉编译器为arm-unknown-linux-gcc）
（2）将目标机/home/arm目录通过网络文件系统挂载/mnt到宿主机（其IP为192.168.9.10）的。
解答：
（1）Makefile文件的编写：
①最容易理解的写法
hello:
main.olist.osymbol.otable.o
armv4l-unknown-linux-gcc-oprogmain.olist.osymbol.otable.o#行前按TAB键
main.o:
main.ctable.hsymbol.hlist.h
armv4l-unknown-linux-gcc-c-omain.omian.c#行前按TAB键
list.o:
list.clist.h
armv4l-unknown-linux-gcc-c-olist.olist.c#\行前按TAB键
symbol.o:
symbol.csymbol.h
armv4l-unknown-linux-gcc-c-osymbol.osymbol.c#\行前按TAB键
table.o:
table.ctable.hsymbol.hlist.h
armv4l-unknown-linux-gcc-c-otable.otable.c#\行前按TAB键
clean:
rmhello*.o#\行前按TAB键
②更好（高效）的写法是：
CC=armv4l-unknown-linux-gcc#指明采用交叉编译器
EXEC=hello#表示编译后生成的可执行文件名为fact
OBJS=main.olist.osymbol.otable.o#给出目标文件列表
CFLAGS+=#给出编译参数
LDFLAGS+=-static#给出链接参数
all:
$（EXEC）#编译主入口
$（EXEC）:
$（OBJS）
$（CC）$（LDFLAGS）-o$@$（OBJS）#注意行前空白由一个TAB制表符生成
clean:
#清除编译结果
-rm-f$（EXEC）*.elf*.gdb*.o#注意行前空白由一个TAB制表符生成
（2）mount-tnfs-onolock192.168.0.10:
/home/arm/mnt
8、什么是交叉编译？
嵌入式系统开发中为什么要使用交叉编译？
所谓交叉编译，是指在一个平台上编译生成在另一个平台上运行的可执行程序。
之所以采用交叉编译，这是因为目标平台上不具备直接运行开发环境的条件。
9、嵌入式开发的基本过程有哪几步？
答：
嵌入式开发的基本过程为：
采用相应的编辑工具编写应用程序，然后在上位机编译调试应用程序，然后使用NFS将上位机上编译好的文件下载到下位机上运行。
10、ARM支持哪两种数据存储格式，简单描述各自特点。
解答：
分为大端格式和小端格式。
大端格式：
被存放字数据的高字节存储在存储系统的低地址中，而被存放的字数据的低字节则存放在存储系统的高地址中。
小端格式：
与大端存储格式相反，在小端存储格式中，存储系统的低地址中存放的是被放字数据中的低字节内容，存储系统的高地址存放的是被存字数据中的高字节内容。
11、程序、进程、线程有何区别？
要点：
程序是编译后形成的可执行代码，是静止的。
进程是程序的一次执行，是活动的。
线程是进程的可执行单元，同一进程的不同线程共享进程的资源和地址空间。
12、如何在c语言程序中内嵌汇编？
答：
内嵌的汇编指令包括大部分的ARM指令和Thumb指令，但是不能直接引用C的变量定义，数据交换必须通过ATPCS进行。
嵌入式汇编在形式上表现为独立定义的函数体。
（具体请参考教材Page183~184代码实例9-10、9-11）
13、编写一个打印3000~5000之间素数的程序，将上述程序的源代码分散在两个文件中，其中一个文件包含main（）函数，另一个文件包含prime（）函数。
编写makefile文件实现对这两个文件的编译。
修改其中一个文件后，再进行编译，观察make的输出信息。
假设上述程序的源代码包含两个C语言源文件，a.c和a1.c，其中main（）函数包含在a.c中，如下所示。
a.c：
#include
#include
intprime（int）;
voidmain（）
{
inta,k;
for（a=3000;a<=5000;a++）
{
k=prime（a）;
if（k==1）printf（"%d是素数\n",a）;
elseprintf（"%d不是素数\n",a）;
}
}
a1.c：
intprime（intx）
{
inti,j;
i=（x-1）;
for（j=2;j<=i;j++）
{
if（x%j==0）
break;
}
if（jelsereturn1;
}
该工程的makefile文件内容如下。
makefile：
CC=armv4l-unknown-linux-gcc#指明采用交叉编译器
EXEC=fact#表示编译后生成的可执行文件名为fact
OBJS=a.oa1.o#给出目标文件列表
CFLAGS+=#给出编译参数
LDFLAGS+=-static#给出链接参数
all:
$（EXEC）#编译主入口
$（EXEC）:
$（OBJS）
$（CC）$（LDFLAGS）-o$@$（OBJS）#注意行前空白由一个TAB制表符生成
clean:
#清除编译结果
-rm-f$（EXEC）*.elf*.gdb*.o#注意行前空白由一个TAB制表符生成
以上文件准备好以后，执行命令“make”或者“makeall”，将根据makefile的内容对该项目进行自动编译，生成可执行文件fact；执行命令“makefact”将运行可执行文件fact；执行命令“makeclean”将删除所有目标文件。
14、如何将宿主机（虚拟机）和下位机（实验箱）的IP地址配置在同一网段？
（若下位机的IP地址为192.168.0.121，上位机的IP地址为202.201.33.15，请写出将上位机和下位机的IP地址配置在同一个网段的过程教材P195（3））
解答：
在上位机的终端命令窗口中键入下面的命令，可以将上位机和下位机的IP地址配置在同一个网段192.168.0.*
ifconfigeth0192.168.0.252netmask255.255.255.0
13.给定一个32位整形变量a,1）设置a的bit30位为1。
2）清除a的bit22位。
以上两个操作中，要保持其他位不变。
写出相关的汇编代码或C语言代码片段。
解答：
参考答案
汇编代码片段：
LDRR0,=0x40000000;D31=1,D30~D0=0
LDRR1,a
EORR1,R1,R0;R1（or）R0saveR1
LDRR0,=0xFFBFFFFF;D22=0,其余D为1
ANDR1,R1,R0;R1（and）R0saveR1
SRTR1,a;R1saveavariable
C代码片段：
inta;
a|=（1<<31）;//a31=1,其余位不变。
a&=~（1<<22）;//a22=0,其余位不变。
15.ARM汇编和C语言混合编程的例子：
（参考教材P178实例9-2）
#include
voidmy_strcpy（constchar*src,char*dst）
{
intch;
__asm
{
loop:
#ifndef__thumb
//ARMversion
LDRBch,[src],#1
STRBch,[dst],#1
#else
//Thumbversion
LDRBch,[src]
ADDsrc,#1
STRBch,[dst]
ADDdst,#1
#endif
CMPch,#0
BNEloop
}
}
intmain（void）
{
constchar*a="Helloworld!
";
charb[20];
my_strcpy（a,b）;
printf（"Originalstring:
'%s'\n",a）;
printf（"Copiedstring:
'%s'\n",b）;
return0;
}
实验部分：
请参考Lab_9教材作者给的程序，编写出让博创UP-TECH实验箱S3c2410两位数码管显示：
教材的原来的程序功能：
00（delay1.5s）→11→22→。
。
。
→99
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineTUBE_IOCTROL0x11
#defineDOT_IOCTROL0x12
voidjmdelay（intn）{
inti,j,k;
for（i=0;ifor（j=0;j<100;j++）
for（k=0;k<100;k++）;
}
intmain（）{
intfd;
inti;
unsignedintLEDWORD;
unsignedcharLEDCODE[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};
unsignedcharman_data[9][8]={
{0x4c,0x92,0x92,0x7c,0x0c,0x12,0x12,0x0c},
{0,0,0,0,0,0,0x0b,0xd3},
{0,0,0,0,0x0b,0xd3,0x3c,0x48},
{0,0,0x0b,0xd3,0x3c,0x4b,0x20,0},
{0,0,0x03,0x13,0xfc,0x08,0,0},
{0,0,0,0x0b,0xd3,0x3c,0x48,0},
{0,0x0b,0xd3,0x3c,0x48,0x20,0,0},
{0,0x08,0x93,0x4b,0x3c,0x24,0x48,0x20},
{0x48,0x20,0,0,0,0,0,0}
};
fd=open（"/dev/led/0raw",O_RDWR）;
if（fd<0）{
printf（"####Leddeviceopenfail####\n"）;
return（-1）;
}
LEDWORD=0xff00;
printf（"willenterTUBELED,pleasewaiting..............\n"）;
LEDWORD=0xff00;
ioctl（fd,0x12,LEDWORD）;
sleep
（1）;
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