北林嵌入式系统期末考试.pdf

1 嵌入式系统 复习资料 考试题型 填空 15 道 15 分 单选 20 道 20 分 判断 10 道 10 分 大题 5 道 55 分 天涯古巷 出品 2 第一章 嵌入式系统概述 一 嵌入式系统定义 1 计算机分类 通用计算机 嵌入式计算机 2 嵌入式系统 Embedded System 定义 以应用为中心 以计算机技术为基础 软 硬件高度定制 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 考试题 1 请简述嵌入式系统的定义 二 嵌入式系统的组成结构 1 组成结构 硬件 嵌入式处理器 嵌入式外围设备 软件 嵌入式应用软件 嵌入式操作系统 2 硬件 常见硬件 友善之臂 Tiny4412 开发板 CPU 四核 Cortex A9 树莓派 市面上普遍使用 CPU Cortex A7 单板机 树莓派 外围设备 单板机 嵌入式处理器分类 微控制器 MCU 又称单片机 微处理器 MPU ARM 数字信号处理器 DSP 片上系统 SoC 物联网中的嵌入式处理器 应用层 大型主机 网络层 嵌入式设备 感知层 DSP 单片机 嵌入式设备 3 4 嵌入式系统 嵌入式系统的评判 能在 ARM 或非 x86 架构上运行的系统一般就认为是嵌入式系统 考试题 1 如何判断一个系统是不是嵌入式系统 三 嵌入式发展历史 1 ARM 高级精简指令集机器 定义 ARM 是 Advanced RISC Machines 的缩写 它是一家微处理器行业的知名企 业 该企业设计 RISC 精简指令集 处理器 只设计芯片 而不生产 三大架构 早期 ARM 架构 ARM 数字 已经被 Cortex M 系列替代 如 ARM7 ARM9 ARM11 32 位 ARM 架构 Cortex A5 A15 如 Cortex A5 Cortex A7 Cortex A8 Cortex A9 Cortex A15 64 位 ARM 架构 Cortex A50 系列 如 Cortex A53 Cortex A57 常见的 ARM 芯片的应用 实验箱 ARM9 S3C 2410 处理器 第一款安卓手机 ARM11 S3C 6410 处理器 智能手机 Cortex A 系列 Cortex A8 是智能手机第一款普遍应用的 A 系列芯片 2 大小核技术 用途 平衡性能与功耗 常见大小核 A7 小核 A15 大核 4 考试题 1 S3C 2410 处理器采用的是 早期 ARM 架构下的 ARM9 系列 的处理器 2 请举出一个 ARM11 系列的处理器 S3C 6410 处理器 3 实验箱用的处理器 ARM9 的 S3C 2410 处理器 四 嵌入式操作系统 1 嵌入式系统的特点 专用性强 功耗限制 成本限制 多任务 内核小 不易垄断 更新迅速 2 Android 结构 Android是基于Linux内核的移动操作系统 自下而上分四层 依次为 内 核层 系统库 框架层及应用层 Android 5 x 的三大质变 扁平化 ART 称为默认模式 Project Volta 电池续航改进计划 注意 指纹解锁不是安卓 5 的特性 3 Linux 发行版 常见的 Linux 发行版 Debian CentOS Ubuntu Redhat Fedora 5 第二章 嵌入式硬件基础 一 嵌入式系统硬件平台 1 核心板 最小系统 定义 由最小系统组成的电路开发板称为核心板 构成 微处理器单元 ARM 微处理器 电源电路 复位电路 晶振电路 提供时钟信号 存储单元 SDRAM Flash 存储程序 接口单元 UART 接口电路 与外界通信 JTAG 调试接口 系统软件的下载和烧写 2 Tiny4412 线路图 101 管脚控制 LED 输出为 0 时 LED 亮 输出为 1 时 LED 灭 二 ARM 处理器 1 指令 包括操作要求和操作数地址 2 指令周期 取出并执行一条指令的全部时间 3 流水线技术 多个命令可以并行执行 考试题 1 指令包括 和 2 指令周期指的是 4 CISC 与 RISC CISC 复杂指令集 RISC 精简指令集 5 ARM 协处理器 通过扩展指令集或者提供寄存器来改善内核的处理能力 用于减轻微处理器负担 的芯片 6 6 ARM 编程的分类 无操作系统开发 有操作系统开发 三 存储系统 1 处理器与存储器 2 两种体系结构 冯 诺依曼结构 程序指令和数据的宽度相同 哈佛结构 指令存储和数据存储分开 3 层次结构 寄存器 Cache 主存 本地存储器 网络存储器 速度 高 低 7 4 大小端 小端 低位字节排放在内存的低地址端 高位字节排放在内存的高地址端 大端 高位字节排放在内存的低地址端 低位字节排放在内存的高地址端 常见系统的模式 ARM 默认 操作系统 x86 小端 java 通讯协议 如 TCP IP 大端 给出十六进制数 相应存储系统 根据大小端模式填空 考试题 1 写出数字 0 x12 34 56 78 在内存中的表示形式为 答 2 写出 16bit 宽的数 0 x1234 在 Little endian 模式 以及 Big endian 模式 CPU 内存中的存放方式 假设从地址 0 x4000 开始存放 答 3 写出 32bit 宽的数 0 x12345678 在 Little endian 模式以及 Big endian 模 式 CPU 内存中的存放方式 假设从地址 0 x4000 开始存放 为 答 5 MMU 存储管理单元 作用 完成虚拟空间到物理空间的映射 控制访问权限 6 存储设备 RAM 内存 SRAM 静态随机存储器 DRAM 动态随机存储器 分类 标准 DRAM 异步动态随机存储器 SDRAM 同步动态随机存储器 Flash 8 7 SDRAM DDR 与 SDR SDR 一个时钟周期内只传输一次数据 DDR Double Data Rate 双通道 一个时钟周期内传输两次数据 SDRAM的发展历史 第一代 SDR SDRAM 第二代 DDR SDRAM 第三代 DDR2 SDRAM 第四代 DDR3 SDRAM 第五代 DDR4 SDRAM 8 内存带宽的计算 公式 DDR带宽 时钟频率 2 内存位宽 单位 GB s MB s Gb s Mb s DDR内存位宽 64bit 考试题 1 计算下列内存的带宽 1 2 答 1 依照题意 DDR3表示 该内存为第四代DDR3 SDRAM存储器 内存位宽为64bit 2400表示 时钟频率 2 2400MHz 该内存的带宽为 2400MHz 64bit 2400MHz 8Byte 153 6Gb s 19 2GB s 2 该内存存的带宽为 800MHz 64bit 800MHz 8Byte 51 2Gb s 6 4GB s 9 9 ROM 考试题 根据下图 读出内存卡的相关参数 1 2 答 1 封装 Micro sd 容量 64GB 速率 SD2 0标准下 class 10 SD3 0标准下 UHS 1类 2 封装 标准sd 容量 16GB 速率 SD2 0标准下 class 4 SD3 0标准下 UHS 1类 四 总线 1 桥的作用 连接高速设备与低速设备 2 I 2C总线 定义 两线式串行总线 I 2C总线的两线 串行数据 SDA 线 串行时钟 SCL 线 3 USB 定义 通用串行总线 Universal Serial Bus 分类 考试题 常用的安卓线是什么类型的数据线 答 常用安卓线是USB Type A 到USB Micro B的数据线 10 Type C的优缺点 优点 速率快 功率大 兼容显示功能 不区分正反 缺点 不兼容其他类型 需要额外的转接设备 4 RS 232 简化三线制 两个设备间接收和发送交叉 信号地相连 根据串口设置读取信息 考试题 说出下列串口设置的含义 9600 8N1 答 波特率为9600bps 数据位为8位 停止位为1位 N表示无奇偶校验位 串口设置方法 干扰强时 降低波特率 拉长停止位 干扰弱时 提高波特率 提高传输速率 缩短停止位 5 CAN总线 定义 汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线 11 CAN总线的两条总线 CAN High和CAN Low线 两条扭绞在一起 称为 双绞线 6 显示接口 VGA 模拟信号显示标准 VGA接口是一种D型接口 采用非对称分布的15pin 连接方式 DVI 数字信号显示标准 规格 DVI线有18 1和24 1以及18 5和24 5这4种规格 特点 18针属于单通道DVI 24针属于双通道DVI 1 不兼容模拟信号 5 兼容模拟信号 18 5 24 5 18 1 24 1 HDMI 高清晰度多媒体接口 最高数据传输速度为18Gbps HDMI可以同时发送音频和影音信号 DisplayPort 一种高清数字显示接口标准 12 第三章 嵌入式开发环境 一 建立主机开发环境 1 嵌入式Linux开发流程 建立宿主机开发环境 配置宿主机 串行通信软件的配置 Windows 超级终端 Linux minicom 网络的配置 建立引导装载程序BootLoader 公开源代码的BootLoader程序 VIVI 咱们实验箱用的 U Boot BLOB LILO ARM Boot RedBoot 引导程序的烧写 下载别人已经移植好的Linux操作系统 下载 裁剪 配置 添加特定硬件的驱动程序 调试修改 得到内核 交叉编译 内核也要交叉编译 得到内核映像文件 下载到Flash存储器芯片的相应分区中运行 建立根文件系统 使用BusyBox产生根文件系统 根据需要添加其他文件 构成一个完整的根文件系统 使用mkcramfs genromfs等工具产生烧写映像文件 并将其烧写到 Flash芯片的相应分区中运行 建立应用程序的Flash分区 开发应用程序 烧写内核 根文件系统 应用程序 发布产品 2 交叉编译 定义 在实验课上 在一个x86平台上生成可以在ARM平台上执行的代码 交叉编译的环境 宿主机 一台普通PC机 目标板 开发板 对应的嵌入式开发板 13 考试题 在实验课上 交叉编译指的是什么 其宿主机是什么 答 交叉编译指 在一个x86平台上生成可以在ARM平台上执行的代码 宿主机 RedHat 交叉编译的结果 生成不能在宿主机上执行 只能在目标板上执行的目标代码 3 NFS服务 定义 指网络文件系统服务 可使网络上同为Linux或Unix系统的主机共享文件系统 NFS分类 服务器端 提供要共享的文件 被挂载 mount 端 客户端 通过挂载mount实现对共享文件的访问操作 4 Samba服务 Samba服务可实现Windows和Linux不同系统间交换文件共享 14 第四章 Makefile 一 Makefile总述 1 定义 自动化编译工具 2 功能 实现自动化编译 考试题 为什么需要makefile 因为makefile能实现自动化编译 3 make的工作方式 根据整个Make的依赖性 make会一层一层的去找依赖关系 并最终编译出 第一个目标文件 4 程序的编译和链接 编译 把源文件变成中间代码 o文件 链接 把大量的中间文件集合起来合并成一个可执行文件 5 Makefile的总体规则 若工程未编译过 则所有的c文件都要编译并被链接 若工程已编译过 则只编译被修改的C文件 并链接目标程序 若工程已编译过且头文件被改变了 则编译引用了这几个头文件的C文件 并链接目标程序 6 Makefile的内容 Makefile包含以下五内容 显示规则 说明如何生成一个或多个目标文件 隐晦规则 make有自动推导的功能 所以隐晦的规则可以让我们比较 粗糙地简略地书写Makefile 变量定义 变量一般都是字符串 文件指示 在一个Makefile中引用另一个Makefile或者是指根据某些情 况指定Makefile中的有效部分或者是定义一个多行命令 注释 注释是用 字符 注 在Makefile中的命令 必须要以 Tab 键开始 7 Make的工作方式 读入所有的Makefile 读入被include的其它Makefile或文件 初始化文件中的变量 推导隐晦规则 并分析所有规则 15 为所有的目标文件创建依赖关系链 根据依赖关系 决定哪些目标要重新生成 执行生成命令 二 Makefile的语法 1 语法 target prerequisites command target 目标文件 执行文件 标签 prerequisites 依赖 即要生成target所需要的文件或是目标 command make需要执行的命令 任意的Shell命令 2 举例 hello hello o func o gcc hello o func o o hello hello o hello c gcc c hello c o hello o func o func c func h gcc c func c o func o 3 使用变量 定义变量 变量名 值 调用变量 变量名 PROC hello CC gcc SOURCES hello c func c OBJECTS hello o func o PROC OBJECTS CC o PROC OBJECTS hello o hello c CC o hello o c hello c func o func c func h CC o func o c func c 16 4 伪目标 定义 伪目标并不是一个输出文件 只是一个标签 标记伪目标的方法 通过一个特殊的标记 PHONY 来向make说明 这是一个伪目标 伪目标的执行 直接执行 make 是不会执行伪目标的 但是可以通过执行 make 目 标 的方式来实现 举例 PHONY clean clean rm rf hello hello o func o 通过执行 make clean 命令可以删除所有的目标文件 17 第五章 Linux 常用命令 一 Linux命令格式 1 格式 command options arguments 或parameters 命令 选项 参数 2 常用Linux命名 ls 显示指定工作目录下的内容 mkdir 创建新目录 rmdir 删除空目录 rm 删除文档和目录 touch 创建一个空白文件或改变已有文件的时间戳 cp 复制文件 或者目录等 mv 移动目录或给文件改名 ln 创建软链接 硬链接 chmod 修改文件或目录的权限 grep 过滤 查找文件中的内容 或指定输入 输出的文件中的内容 su 在不注消的情况切换用户身份 sudo 以另一个用户的身份执行某个命令 ps 显示当前系统的进程 kill 杀死指定进程 mount 将某个文件系统挂载到某个目录上 umonut 用于卸载已安装好的文件系统 tar 用于打包和解包某个目录和文件 如 ls l root anaconda ks cfg 结果 rw r r 1 root root 1132 Oct 31 03 16 anaconda ks cfg 权限 硬链接数 属有者 所属组 文件大小 日期 文件名 3 ls命令的 l选项 将文档名 文档类型 权限 拥有者 大小等信息详细列出 18 4 Linux的文件类型 常规文件 d 目录 b 块特殊设备 c 字符特殊设备 p 有名管道 s 信号 l 符号链接 二 Linux进程 1 命令格式 ps 参数 2 参数 ps aux 列出目前所有的正在内存当中的程序 ps l 目前属于您自己这次登入的 PID 与相关信息列示出来 19 3 ps aux PID 进程号 STAT 该程序目前的状态 主要的状态有 R 该程序目前正在运作 或者是可被运作 S 该程序目前正在睡眠当中 可说是 idle 状态 但可被某些讯号 signal 唤醒 T 该程序目前是停止的 Z 该程序应该已经终止 但是其父程序却无法正常的终止他 造成 zombie 疆尸 程序的状态 4 tar命令 参数 c 建立一个压缩文件的参数指令 create 的意思 x 解开一个压缩文件的参数指令 t 查看 tarfile 里面的文件 特别注意 在参数的下达中 c x t 仅能存在一个 z 是否需要用 gzip 压缩 j 是否需要用 bzip2 压缩 v 压缩的过程中显示文件 这个常用 但不建议用在背景执行过程 f 使用文件名 请留意 在 f 之后要立即接文件名喔 不要再加参数 20 tar范例 范例一 将整个 etc 目录下的文件全部打包成为 tmp etc tar root linux tar cvf tmp etc tar etc 仅打包 不压缩 root linux tar czvf tmp etc tar gz etc 打包后 以 gzip 压缩 root linux tar cjvf tmp etc tar bz2 etc 打包后 以 bzip2 压缩 范例二 查阅上述 tmp etc tar gz 文件内有哪些文件 root linux tar tzvf tmp etc tar gz 由于我们使用 gzip 压缩 所以要查阅该 tar file 内的文件时 就得要加上 z 参数 范例三 将 tmp etc tar gz 文件解压缩在 usr local src 底下 root linux cd usr local src root linux src tar xzvf tmp etc tar gz 在预设的情况下 我们可以将tar包在任何地方解开的 先将工作目录变换到 usr local src 底下 再解开 tmp etc tar gz 则解开的目录会在 usr local src etc 另外 usr local src etc下的文件属性与 etc 可能会有所不同 第六章 嵌入式数据库 一 嵌入式数据库特点 嵌入式数据库属于程序驱动式 其它数据库属于引擎响应式 二 SQLite数据库 1 特点 数据类型为无数据类型 字段是无类型的 2 框架层直接调用SQLite 21 第七章 ARM Linux 内核原理 一 ARM Linux的内存管理 1 内存管理单元MMU 作用 实现虚拟地址到物理地址映射 实现对地址访问的保护和限制 存在形式 MMU可以做在芯片中 也可以作为协处理器 2 ARM Linux的存储管理机制 按段进行管理 按照两层的页式管理方式管理 3 ARM Linux的存储机制的建立 ARM微处理器32位地址 支持的虚拟地址为4GB 划分成两部分 内核空间 高端的1GB 用户空间 低端的3GB 4 ARM Linux对进程虚拟空间的管理 Linux使用页调度技术把那些进程需要访问的虚拟内存装入物理内存中 其 他的都放在进程的虚拟内存中 当进程访问代码或数据时 如果要访问的内容不在物理内存中 系统硬件 会产生页面错误 同时将控制权转交给Linux内核 以便处理因页面错误而引起 的一系列操作 二 ARM Linux的中断响应和处理 1 中断的三个环节 中断响应 中断处理 中断返回 2 中断源 外部中断源 内部中断源 三 ARM Linux系统调用 arm处理器有自陷指令swi 系统调用是应用程序从用户空间主动进入内核空间的唯一手段和途径 22 系统调用的过程 CPU遇到自陷指令后 跳转到内核态 操作系统首先保存当前运行的信息 根据系统调用号查找相应的函数去执行 执行完以后恢复原先保存的运行信息返回 考试题 说出ARM Linux系统调用的过程 答 四 系统的启动和初始化 1 Linux系统的启动和初始化 启动步骤 使用BootLoader将内核映像载入 内核引导 使用BootLoader将内核映像载入 ARM系统结构的启动是从地址0开始的 操作系统的内核就是由BootLoader加载到RAM中并执行的 Linux内核通过BootLoader加载到内存后 进行一系列工作后调到函数 start kernel init main c 进入初始化过程 内核引导 内核数据结构初始化 启动init进程 第一个进程 外设初始化 2 ARM Linux操作系统 系统划分 启动引导 Bootloader 操作系统内核 Linux Kernel 文件系统 File System 启动引导 Bootloader 的作用 主要负责初始化系统的最基本设备 把操作系统的镜像文件装载到内存中 最后把CPU的控制权交给内核程序 23 操作系统内核 内核是Linux的最核心部分 内核在运行的过程中 负责控制应用程序的运行状态 实现对整个系统 的控制 文件系统 一种数据结构 主要负责保存应用程序和数据 由Linux内核管理 五 进程管理和调度 1 Linux进程和进程控制 Linux系统是分时多用户系统 它有多进程的特点 Linux中 每个进程用一个task struct的数据结构来表示 称为进程描述符 process descriptor 用来管理系统中的进程 Linux进程的五种状态 运行态 running 正在运行的进程 是系统的当前进程 或准备运行 的进程 在Running队列中 等待被安排到系统的CPU 处于该状态的进程实 际参与了进程调度 可唤醒阻塞态 interruptible 处于等待队列中的进程 等待资源有效时 唤醒 也可由其他进程通过发送信号或者由定时器中断唤醒而进入就绪状态 不可唤醒阻塞态 uninterruptible 处于等待队列中的进程 等待资源 有效时才被唤醒 不可由其他信号或定时器中断唤醒 僵死状态 zombie 进程结束运行并且已经释放大部分资源 但还没有 释放进程控制块 停滞状态 stopped 进程被暂停 通常是由进程接收到一个信号所 致 当某个进程处于调试状态时也可能被暂停执行 考试题 简述Linux进程的五种状态 答 24 2 Linux进程的创建 执行和终止 创建 系统启动时总是处于内核模式 此时只有一个进程 初始化进程 init内核进程 是系统的第一个真正的进程 其标志符为1 它负责完成 系统的一些初始化设置任务 并执行系统初始化程序 新进程通过克隆老进程或当前进程来创建 系统调用fork或clone 可以 创建新任务 复制完成后 Linux 允许 两个进程共享资源而不是复制各自的拷贝 这 些资源包括文件 信号处理进程和虚拟内存 执行 通过 系统调用exec 让若干新进程按照需要处理不同的事情 exec由内核中的系统调用 服务函数sys execve 来实现 终止 进程终止由可终止进程的系统调用通过 调用 do exit 实现 3 ARM Linux进程的调度 实现 Linux进程调度由函数schedule 实现 时机 在内核应用中直接调用schedule 被动调用schedule 六 Linux的模块机制 1 概述 Linux中的可加载模块 Module 是 Linux内核支持的动态可加载模块 它们是内核的一部分 通常是设备驱动程序 但是并没有编译到内核中 模块可以单独编译成目标代码 以 o的形式存在 它可以根据需要在系 统启动后动态加载到系统内核之中 当模块不再被需要时 可以动态地卸载出 系统内核 Linux中大多数设备驱动程序或文件系统都以模块形式存在 超级用户可以通过insmod和rmmod命令显式地将模块载入内核或从内 核中卸载 内核也可以在需要时 请求内核守护进程 kerneld 装载和卸载模 块 由于模块技术使内核更加模块化 因而成为一种增加内容到内核的较 好方式 许多常用的设备驱动程序就做成模块 25 2 模块化的特点 优点 使内核配置更加灵活 缺点 应用模块技术会对系统的性能和内存有一定的影响 与其他内核代码的地位是相同的 模块的代码错误会导致系统崩溃 考试题 请说出Linux模块化的特点 答 3 与module相关的重要命令 lsmod 把现在 kernel 中已经安装的modules 列出来 insmod 把某个 module 安装到 kernel 中 rmmod 把某个没在用的 module 从kernel中卸载 4 与module 相关的数据结构 module 用来描述结构对象 symbol table 用来维护内核符号信息 module有一个指针指向它对应的symbol table 七 ARM Linux内核裁剪和编译 1 编译内核的步骤 内核配置 make menuconfig 建立依存关系 编译内核 make zImage 2 内核烧写 定义 内核的烧写就是将内核编译得到的zImage映像文件烧写到开发板的Flash存 储器的kernel分区 用bootloader烧写 方法 使用vivi下载命令load进行烧写 26 第八章 嵌入式设备驱动程序设计 一 设备驱动程序简介 定义 简称 驱动程序 是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序 可以说 相当于硬件的接口 操作系统通过这个接口 才能控制硬件设备的工作 系统调用与驱动程序的区别 系统调用 操作系统内核和应用程序之间的接口 设备驱动程序 操作系统内核和机器硬件之间的接口 特点 设备驱动程序一般作为内核模块动态加载 设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节 驱动程序的主要任务 驱动程序的主要任务是要实现完成打开 关闭 读写和I O控制操作的系统 调用接口 驱动程序的功能 对设备初始化和释放 把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据 读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据 检测和处理设备出现的错误 考试题 简述驱动程序的功能 答 二 Linux设备驱动程序分类 1 Linux操作系统的设备分类 字符设备 以单个字节为单位进行顺序读写操作 块设备 以固定大小的数据块进行存储和读写 网络设备 如 网卡 考试题 Linux操作系统的设备主要分为 27 三 Linux设备驱动程序原理 1 原理 用户进程运行在用户空间 设备驱动程序工作在内核空间 系统调用是用户进程进入内核空间的唯一通道 2 驱动程序与硬件 CPU寄存器 GPDR 主要负责设置GPIO引脚为输入模式还是输出模式 GPSR 当该寄存器的某一位设置为1时 其对应引脚为高电平 GPCR 当该寄存器的某一位设置为1时 其对应引脚为低电平 3 驱动程序与系统调用 设备号 功能 通过设备号来区分不同设备 分类 a 主设备号 将设备与相应的驱动程序对应起来 b 次设备号 用来区分一个驱动程序要控制的若干个设备 设备注册 设备注册的两种方式 a 手动给定一个数 使用某个函数注册 并将它与设备联系起来 b 调用系统函数给设备动态分配一个主 次设备号 注 两种方式都需要在 dev目录下用mknod命令建立相应设备的设备标识 C I O 28 创建设备进入点 命令格式为 mknod dev xxx type major minor 其中 xxx为设备名 type为设备类型 若为字符设备 则为c 若为块设备 则为b major和minor分别为主设备号 次设备号 举例 root BC root mknod dev demo drv c 98 0 手动给定设备号 字符设备的注册函数 devfs register chrdev unsigned int major const char name struct file operation fops 各参数的含义 major是设备出动程序向系统申请的主设备号 name是设备名 即驱动程序的名称 fops是驱动程序中所定义的file operation 结构体的地址 设备注册的本质 将设备驱动程序与该设备的设备号及设备名相关联 考试题 命令 ls l dev ttyS2 的输出结果如下 说出其含义 crw rw root root 4 67 2003 01 30 dev ttyS2 答 c表示 该文件为字符特殊设备文件 rw rw 表示 文件读写权限为可读可写 第一个root表示 用户名为root 第二个root表示 用户所在组为root 4表示 主设备号为4 67表示 次设备号为67 2003 01 30表示 文件最后修改日期 dev ttyS2表示 文件名 29 Linux的设备驱动程序工作的基本原理 必考 用户进程利用系统调用在对设备文件进行操作时 系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序 读取file operations数据结构相应的函数指针 把控制权交给该函数 考试题 简述Linux设备驱动工作的基本原理 答 四 设备驱动程序的框架 五 设备驱动程序的加载过程 交叉编译 armv4l unknown linux gcc 30 北京林业大学北京林业大学 20201717 20201 18 8 学年第学年第 一一 学期末学期末考试模拟卷考试模拟卷 课程名称 嵌入式系统 课程所在学院 信息学院 考试班级 学号 姓名 成绩 试卷说明 1 本次考试为闭卷考试 本试卷共计 4 页 共 四 大部分 请勿漏答 2 考试时间为 90 分钟 请掌握好答题时间 3 答题之前 请将试卷和答题纸上的考试班级 学号 姓名填写清楚 4 本试卷所有答案均写在试卷上 5 答题完毕 请将试卷和答题纸正面向外对叠交回 不得带出考场 6 考试中心提醒 公平竞争 一 填空题 15道 1 嵌入式系统的基本定义为 以 中心 以 为基础 软 硬件 适用于对功 能 可靠性 成本 体积 功耗严格要求的 计算机系统 2 从模块结构来看 嵌入式系统由三大部分组成 分别是 和开发平台 3 嵌入式处理器的分类包括三种 分别是 和 4 列举常见的 ARM 系列处理器 等 5 ARM 系列微处理器支持的字数据存储格式有 和 6 列举常见的存储器类型 EEPROM 等 7 对于 RAM 存储器主要有两种 分别是 和 8 总线的功能是 9 RS 232C的帧格式由四部分组成 包括 和 10 USB 2 0 规范支持的传输速率为 11 USB 依据传输速度可分为 12 嵌入式操作系统的内核构成包括 13 在宿主机上使用编译器软件将嵌入式应用 嵌入式操作系统编译成为可以在目标机上运行代码的过 程 称为 而采用的编译器称为 14 Bootloader主要功能是 15 Linux操作系统的设备通常分为 二 单选题 20道 1 以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标 A 低成本 B 低功耗 C 实时要求高 D 超高性能 2 嵌入式系统有别于其他系统的最大特点是 A 嵌入专用 B 高可靠 C 低功耗 D 低成本 3 从层次结构来看 嵌入式系统包括 A 硬件层 B 板级支持包 C 实时操作系统和应用软件 D 以上都是 4 下面关于哈佛结构描述正确的是 A 程序存储空间与数据存储空间分离 B 存储空间与 IO 空间分离 C 程序存储空间与数据存储空间合并 D 存储空间与 IO 空间合并 5 下面关于冯 诺依曼结构描述正确的是 A 程序存储空间与数据存储空间分离 B 存储空间与 IO 空间分离 C 程序存储空间与数据存储空间合并 D 存储空间与 IO 空间合并 6 以下哪个处理器属于嵌入式处理器 A S3C44B0 x B 奔腾 C 看门狗 D MP3 播放器 7 下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制 A 嵌入式微处理器 B 微控制器 C DSP D 以上都不合适 8 关于 ARM 子程序和 Thumb 子程序互相调用描述正确的是 A 系统初始化之后 ARM 处理器只能工作在一种状态 不存在互相调用 B 只要遵循一定调用的规则 Thumb 子程序和 ARM 子程序就可以互相调用 31 C 只要遵循一定调用的规则 仅能 Thumb 子程序调用 ARM 子程序 D 只要遵循一定调用的规则 仅能 ARM 子程序调用 Thumb 子程序 9 ARM 处理器的异常的正确理解应该是 A 外部中断 B 内部异常 C 系统调用 D 以上都是 10 关于 ARM 处理器的异常的描述不正确的是 A 复位属于异常 B 除数为零会引起异常 C 所有异常都要返回 D 外部中断会引起异常 11 存储一个32位数0 x2168465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 0 x21 B 0 x68 C 0 x65 D 0 x02 12 嵌入式Linux与标准Linux最大的区别在于 A 文件系统 B 内存管理 C 任务调度算法 D 应用开发模式 13 下面总线不属于主从结构的是 A PCI B I2C C USB D 以太网 14 下列关于 RS232C 描述不正确的是 A RS232C 采