全国信息技术人才-嵌入式软件开发工程师考试参考试题.doc

全国信息技术人才-嵌入式软件开发工程师考试范围及参考试题 目录第一部分：考试试题范围第一类：嵌入式C：第二类：嵌入式ARM：第三类：嵌入式LINUX第二部分：考试试题格式：第一类：填空题：20-30分第二类：填空题：20-30分第三类：问答题：40-60分。第三部分：考试试题范例：第一部分：考试试题范围第一类：嵌入式C（考试知识范围）知识点1：嵌入式C、标准C、单片机C区别知识点2：C程序组成知识点3：C程序常用变量类型（包括函数、数组、指针、结构体等的类型） 知识点4：常用运算符合关系表达式 知识点5: 9条基本语句和32个关键字。知识点6：函数知识点7：数组知识点8：指针知识点9：结构体知识点10：链表知识点11：宏定义知识点12：文件和算法第二类：嵌入式ARM知识点1：嵌入式系统含义及应用范围知识点2：嵌入式ARM（S3C2440）芯片特点知识点3：嵌入式ARM常用指令知识点4：ARM体系架构、ARM的七种模式知识点5：ARM的37个通用寄存器知识点6：ARM中断响应过程知识点7：嵌入式GPIO操作过程知识点8： ARM启动代码含义及作用知识点9：常用CPU架构知识点10：嵌入式UART、PWM、定时器、看门狗等含义及用途第三类：嵌入式LINUX知识点1：操作系统含义及分类知识点2：LINUX操作系统特点知识点3：LINUX常用命令知识点4：LINUX下启动代码、内核裁剪、根文件系统；知识点5：LINUX驱动原理及概念知识点6：LINUX产品发布第二部分：考试试题格式：第一类：填空题：20-30分第二类：填空题：20-30分第三类：问答题：40-60分。第三部分：考试试题范例：3.1什么是嵌入式系统？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 3.2嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？答：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。）3.3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3.4 构造嵌入式开发环境有哪几种形式？ 答：1）交叉开发环境 ；2）软件模拟环境 ；3)评估电路板3.5嵌入式系统开发的基本流程? 答：1）系统定义与需求分析；2）系统设计方案的初步确立；3）初步设计方案性价比评估与方案评审论证；4）完善初步方案、初步方案实施；5）软硬件集成测试；6）系统功能性能测试及可靠性测试。3.6什么是可编程片上系统？ 答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC.它是一种特殊的嵌入式系统，首先它是SOC，即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能，具有一般SOC基本属性；其次，它又具备软硬件在系统可编程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。3.7有时要使用Thumb技术的原因答：（Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。）在性能和代码大小之间取得平衡，在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序（能够很好的解决代码长度的问题），却取得以ARM代码执行的最好性能，可以带来低功耗,小体积,低成本。3.8 ARM处理器的工作模式有哪几种？ 答：1）正常用户模式（usr）；2）快速中断模式（fiq）；3）普通中断模式（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）；7）运行特权级的操作系统任务的系统模式（sys）。3.9寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？ 答：1）寄存器R13保存堆栈指针SP；2）寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称为LR ，用以保存返回地址；3）R15（PC）用作程序计数器。3.10寄存器CPSR，SPSR的功能各是什么？答：1）CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。2） 在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时， SPSR用于保存 CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。3.11 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（undefined instruction）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（Prefech Abort）异常（中止模式）；5）数据访问中止（Data Abort）（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：MOVS PC,R14；2） IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBS PC,R14,#4；3） 数据中止返回并重新存取：SUBS PC,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）。3.12 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）。3.13 ARM核现在有哪几种？ 答：ARM7、 ARM9、ARM11、CORTEX-M3、CORTEX-M0、CORTEX-A8、ARM9E 、ARM10E,、SecurCore 等。3.14 嵌入式C语言有多少条语句，多少个关键字。答： 有9条基本语句和32个关键字。基本语句分四类： 1）顺序结构语句：0条 2）选择结构语句：2条（if，switch-case-break） 3）循环结构语句：3条(while、do-while、for) 4）转移结构语句：4条(goto、break、continue、return)3.15 在ARM的立即寻址方式下其立即数如何在指令编码中表示？ 答：在ARM数据处理指令中，当参与操作的第二操作数为立即数型时，每个立即数都是采用一个8位的常数循环右移偶数位而间接得到。其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示，如果立即数记作，8位常数记作immed_8，4位的循环右移值记作rotate_imm，有效的立即数是由一个8位的立即数循环右移偶数位得到。因此有效立即数immediate可以表示成：=immed_8循环右移（2rotate_imm）3.16 ARM中断响应过程； 答： 1）将PC值保存（R15保存到相应异常对应的R14中）； 2)将CPSR值保存（保存到相应异常对应的SPSR中）； 3)将CPSR设置（修改为）异常进入的模式； （不能直接修改，只能间接修改cpsr_cxsf） 4)执行异常 5)还原PC 6)还原CPSR(即将对应SPSR还原到CPSR。3.18 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。 3.19 如何在汇编语言程序访问C语言的全局变量？答：汇编程序可以通过地址间接访问在C语言程序中声明的全局变量。通过使用IMPORT关键词引人全局变量，并利用LDR和STR指令根据全局变量的地址可以访问它们。对于不同类型的变量，需要采用不同选项的LDR和STR指令，如下所示：1）unsigned charLDRB/STRB；2）unsigned shortLDRH/STRH；3）unsigned intLDR/STR；4）charLDRSB/STRSB；5）ShortLDRSH/STRSH 3.20 在C语言程序如何调用汇编语言程序？ 答：为了保证程序调用时参数的正确传递，汇编程序的设计要遵守ATPCS。在汇编程序中需要使用EXPORT伪操作来声明，使得本程序可以被其它程序调用。同时，在C程序调用该汇编程序之前需要在C语言程序中使用extern关键词来声明该汇编程序。 3.21 IIC总线速度 答： 标准IIC总线-100KBIT/S 快速IIC总线-400KBIT/S 高速IIC总线-3.4MBIT/S.3.22 在嵌入式C语言程序设计中为提高程序效率的相关设计技巧。 答：1）变量定义； 2）参数传递； 3）循环条件； 4）以空间换时间； 5）数学方法解决问题； 6）使用位操作； 7）嵌入汇编。3.23 Linux操作系统的内核、文件系统、编程接口等。P192 P201答：Linux的内核也有很多种，例如普通的Linux内核、uClinux内核、RTLinux内核等3.24.嵌入式Linux操作系统的特点。答：广泛的硬件支持、内核高效稳定、开放源码，软件丰富、优秀的开发工具、完善的网络通信和文件管理机制，3.25. USB总线速度？ 答：USB1.1 -12MBIT/SUSB2.0 -480MBIT/SUSB3.0 -5.0GBIT/S3.26 ARM程序分析程序解释AREA COPYBS,CODE,READONLY ；定义一个代码段ENTRY ；程序入口 LDR RO,=SRC ；取得原数据表的表头 LDR R1,=DST ；取得目标数据表的表头 MOV R2,#20 ；R4作为循环控制BCOPY MOVS R3,R2,LSR,#3 ；R3=R2 3 逻辑右移3位 BEQ CWORD ；若Z=1,跳转到CWORDOCOPY LDMIA R0!,R4-R11 ；加载R0指向的地址上的多字数据，保存到R4R11中，R0值更新 STMIA R1!,R4-R11 ；将R4-R11的数据存储到R1指向的地址上，R1值更新 SUBS R3,R3,#1 ；R3=R3-1 BNE OCOPY ；若Z=0,跳转到OCOPYCWORD AND R2,R2,#7 ；R2=R2&7 BEQ STOP ；若Z=1，跳转到STOPWCOPY LDR R3,R0,#4 ；将R3中的字数据读入以R0为地址的存储器中，并将新地址R0+4写入R1 STR R3,R1,#4 ；将R3中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1+4写入R1 SUBS R2,R2,#1 ；R2=R2-1 BNE WCOPY ；若Z=0,跳转到WCOPYSTOP 在程序中常常需要根据一定的参数选择执行不同的子程序。跳转表中存放的是各子函数的地址，选择不同的子程序的参数是该子程序在跳转表中的偏移量。在本例中R3寄存器中存放的是跳转表的基地址（首选地址，其中存放的是第一个子程序的地址）。R0寄存器的值用于选择不同的子程序；当R0为0时，选择的是子程序DoAdd；当R0为1时，选择的是子程序DoSub。在ADS编译环境程序如下：AREA Jump，CODE，READONLY ；设置本程序的名称及属性NUM EQU 2 ；跳转表中的子程序个数 ENTRY ；程序执行的入口点Start MOV R0,#0 ；设置3个参数，R0选择调用哪个子程序 MOV R1,#3 ；R1为子程序要用的参数 MOV R2,#2 ；R2为子程序要用的参数 BL Func ；调用子程序Func，进行算术运算Stop MOV R0 ,#0x18 ；本条与下条指令的作用是参数传递 LDR R1,=&20026 SWI 0x123456 ；将CPU的控制权交给调试器 Func CMP R0，#NUM ；判断R0是否在有效范围之内 MOVHS PC，LR ；如果超出范围则程序返回 ADR R3，JTable ；读取跳转表的基地址 LDR PC，【R3，R0，LSL #2】；根据参数R0的值跳转到相应的子程序JTable DCD DoAdd ；当参数R0为0时上面的代码将选择DoAdd DCD DoSub ；当参数R0为1时上面的代码将选择DoSubDoAdd ADD R0，R1，R2 ；子程序DoAdd执行加法操作 MOV PC，LR ；子程序返回DoSub SUB R0，R1，R2 ；子程序DoSub执行减法操作 MOV PC，LR ；子程序返回END ；结束汇编3.27 写一个“标准”宏MIN ，这个宏输入两个参数并返回较小的一个。答案：#define MIN(A,B) （A）= (B) ? (A) : (B)答案如果没有分别给A ,B 和整个表达式加括号不给分。 这个测试是为下面的目的而设的：v 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的，因为直到嵌入(inline)操作符变为标准C的一部分，宏是方便产生嵌入代码的唯一方法，对于嵌入式系统来说，为了能达到要求的性能，嵌入代码经常是必须的方法。v 三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else更优化的代码，了解这个用法是很重要的。v 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来v 我也用这个问题开始讨论宏的副作用，例如：当你写下面的代码时会发生什么事？least = MIN(*p+, b);3.28 用变量a给出下面的定义a) 一个整型数；b)一个指向整型数的指针；c)一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数；d)一个有10个整型数的数组；e) 一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。；f) 一个指向有10个整型数数组的指针；g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数；答案是：答案：a) int a; b) int *a; c) int *a; d) int a10; e) int *a10; f) int (*a)10; g) int (*a)(int); h) int (*a10)(int); 3.29 关键字static的作用是什么？这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中，关键字static有三个明显的作用：v 在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。v 在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。v 在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。3.30关键字const有什么含意？下面的声明都是什么意思？1）const int a; 2）int const a; 3）const int *a; 4）int * const a; 5）int const * a const 。答案：被const修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提高程序的健壮性。（答得出const修饰的东西是只读的也算对）；1前两个的作用是一样，a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针（也就是，整型数是不可修改的，但指针可以）。第四个意思a是一个指向整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是可以修改的，但指针是不可修改的）。最后一个意味着a是一个指向常整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的）。3.31. 思考一下下面的例子：#define dPS struct s *typedef struct s * tPS;以上两种情况的意图都是要定义dPS 和 tPS 作为一个指向结构s指针。哪种方法更好呢？（如果有的话）为什么？答案：typedef更好。思考下面的例子：dPS p1,p2; tPS p3,p4;第一个扩展为struct s * p1, p2;上面的代码定义p1为一个指向结构的指，p2为一个实际的结构，这也许不是你想要的。第二个例子正确地定义了p3 和p4 两个指针。3.32. 以下为32位下平台C+程序，请计算sizeof的值char str = “Hello” ;char *p = str ;int n = 10;sizeof (str ) ; /请计算 sizeof (str ) 的值 sizeof ( p ); /请计算 sizeof (p) 的值 sizeof ( n ) ; /请计算 sizeof (n ) 的值 -void Func ( char str100)sizeof( str ) ; /请计算 sizeof (str ) 的值 -void *p = malloc( 100 );sizeof ( p ) ; /请计算 sizeof (p) 的值 答案：sizeof