南京工程学院-嵌入式系统复习提纲

嵌 入 式 系 统 复习选择10；填空20；判断10；5个简答30；3大题：指令使用(LDMIA)，组变量 表变量；1、 ARM的寄存器 P32通用寄存器：包括程序计数器PC、堆栈指针、其他通用寄存器(1) 不分组寄存器R0R7：每种状态下都统一，注意不同模式下使用时的数据保护；(2) 分组寄存器R8R14：R8R14为分组寄存器，对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式；R8R12有两个分组的物理寄存器。除FIQ模式之外的所有模式(R8R12)，FIQ模式(R8_fiqR12_fiq)，有利于加快FIQ的处理速度；R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。用于用户和系统描述，其余五组用于五种异常模式；R13堆栈指针(SP)，要初始化，指向该异常向量专用的栈地址；保护现场；R14子程序链接寄存器(LR)，功能：保存子程序返回地、设置为异常返回地址其他情况下R14可作为通用寄存器使用。(3) 程序计数器R15(PC)，指向当前指令的下两条指令的地址。程序状态寄存器：任何模式下被访问，包含条件标志位、中断使能位、当前处理器模式标志、其他控制和状态位。(1) 标志域：条件标志位：N符号、Z结果为0、C进位或借位、V溢出；Q标志位：用于指示增强的DSP指令是否发生溢出；J标志位：Jazelle状态。(2) 控制域：CPSR的低8位称为控制位，异常时变化。运行模式控制位M4:0：控制处理器模式；中断禁止位I、F：I=1时，禁止IRQ中断；F=1禁止FIQ中断；T控制位：说明指令是ARM指令还是Thumb指令。2、 进程状态变换图 P1783、 C语言参数传递的是数组，实质传递的是什么？P135地址； (好像是，我蒙的)4、 堆栈的增长方向（两种），满堆栈和空堆栈 P52堆栈：数据结构，先进后出堆栈指针总指向栈顶。(按生成方式)递增堆栈：低地址向高地址生成；递减堆栈：高地址向低地址生成；(按指向位置)满堆栈：当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时；空堆栈：当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时。5、 内存容量和地址总线、数据总线的关系。 存储器的容量= 2M NM=地址线根数N=数据线根数6、 操作系统的常用调度算法 P178 (翻书看具体什么意思)最短周期优先SBF、优先级法、轮转法、多队列轮转法和多级反馈队列法、实时调度算法。7、 信号量的操作 P207：信号量用于实现任务与任务之间、任务与中断程序之间的互斥和同步。创建信号量、请求信号量、发送信号量、查询信号量状态。8、 文件系统的概念 P229：负责对文件进行存取和管理的一组系统软件。功能：分配存储空间；回收存储空间归还给系统；提供接口函数。9、 ARM开关中断如何实现 设置CPSR10、 LCD的控制方式 P107总线驱动方式、控制器扫描方式11、 操作ARM的状态寄存器的指令 P66读写配合使用，可实现对CPSR或SPSR寄存器的读修改写操作，可切换处理器模式，或者允许/禁止IRQ/FIQ中断。读指令：MRScond Rd,PSR 以取得程序状态寄存器当前值，可比较相应标志位了解当前CPU状态及工作模式。写指令：MSRcond PSR_fields,Rm / MSRcond PSR_fields,immed_8r PSR为CPSR或SPSRfields 状态寄存器中需要设置的区域：c控制域、x扩展域、s状态域、f标志域immed_8r要传送到状态寄存器指定域的立即数，8位Rm 要传送到状态寄存器指定域的源寄存器12、 IO的编址方式 P103I/O接口独立编址、I/O接口与存储器统一编址13、 ucOS的基本特征 P191开源、可移植性好、可固化、可裁剪、占先式、多任务、可确定性、任务栈、系统服务、中断管理、稳定性与可靠性、易学易用、支持教学和科研。14、 MMU的功能 P98地址转换、提供内存保护机制； (最好看一遍这页，有点印象就好)15、 JTAG的功能 P113对PCB板上的芯片进行芯片功能测试和与其他芯片的互连接性测试。16、 ARM内核哪些使用哈佛结构，哪些是冯。诺依曼结构 P26哈佛体系结构：ARM9、10、11系列；冯诺依曼体系结构：ARM7TDMI。17、 指针指向的目标有哪些 P142常量、变量、函数都会在内存中占据存储空间，空间有地址，指针来表示地址，是存放地址值的变量或常量。定义指针变量时的数据类型并不是指针变量本身的数据类型，而是指针变量所指向的目标变量的数据类型。18、 如何理解进程、线程，结合Linux、WinCE、ucOS等 P175进程：操作系统调度程序执行和分配系统资源的基本单位，系统进程和用户进程。线程：操作系统调度程序执行的最小单位，是进程内部的一个执行控制流。不同：调度和切换、执行过程、拥有资源、系统开销。19、 RISC，CISC？嵌入式CPU的设计思路 P42RISC：精简指令集 ； CISC：复杂指令集RISC思想在ARM处理器设计中的体现：流水线、寄存器、指令集、Load/Store结构 (具体设计思路翻书)20、 嵌入式系统的调试方法及特点 P155在线仿真器法(ICE)：一种用于替代目标机上的CPU的设备。CPU有更多引脚，能将内部的信号输出到被控制的目标机，目标机不存在也能调试；适用：调试实时的应用系统、设备驱动程序以及对硬件进行功能和性能的测试。优点：实时性能分析；价格贵。片上调试法(OCD)：是CPU芯片提供的一种调试软件功能。优点：不占用目标机资源；调试环境与最终程序运行环境基本一致；支持软硬断电、跟踪、精确计量程序的执行时间、时序分析；缺点：实时性没ICE强、不支持非干扰调试查询、CPU必须具有OCD功能；实现标准不唯一。模拟器法：在宿主机上模拟出一个虚拟目标机的硬件环境。指令级模拟器：相当于在宿主机上虚拟一台目标机；系统调用级模拟器：相当于在宿主机上安装目标机的操作系统，基于目标机操作系统的应用程序在宿主机上虚拟运行。优点：可在没实际的目标机环境时开发其应用程序，并可在调试时李勇宿主机的资源来提供更详细的错误诊断信息。实时性差，不能模拟所有设备。21、 ARM如何响应异常 P37(1) 将下一条指令地址存入相应的异常模式的链接寄存器LR；(2) 复制CPSR寄存器的内容至对应模式下的SPSR_寄存器中；(3) 设置CPSR寄存器的一些控制位；(4) 将程序计数器PC设置为异常向量的地址。22、 uC/OS-II的移植条件 P213(1) 目标处理器的C编译器能产生可重入代码；(2) 在程序中用C语言就可以打开和关闭中断；(3) 处理器支持中断且能产生定时中断；(4) 处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈；(5) 处理器具有将栈指针和其他CPU寄存器存储、读出到栈的指令。23、 LDMIA指令 好像是P53 翻书看，这是大题；LDM：多寄存器加载IA ：每次传送后地址加424、 uC/OS-II使任务就绪的代码，如何用组变量、表变量表示任务的就绪情况 P198 大题OSRdyGrp |= OSMapTblPrio 3;OSRdyTblPrio 3 |= OSMapTblPrio & 0x07;25、 嵌入式系统中使用查询方式的原因 (这题我猜选C)A. 速度最快。 B. CPU可以不介入。 C. 实现起来比较容易。 D. 在对多个事情查询工作时，能对突发事件做出实时响应。26、 ARM内核状态寄存器的个数及名字 P326个：CPSR、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq27、 为什么同步通信比异步通信频率高 P139 (我猜这题选C)C、同步通信采用一个公共时钟信号进行同步(告诉你为什么)同步通信中，接收端和发送端的收发时钟严格同步，接收端不会因接收时钟和发送时钟不一致所造成的时钟误差积累。可用很高的传输速率一次传送几十、几百甚至更多字节的数据。异步通信中，接收端会因接收时钟和发送时钟不一致所造成的时钟误差积累。这就使得异步通信的传输速率低，每次只能传送几位数据。28、 存储器的层次结构 P8寄存器、高速缓冲存储器Cache、主存、辅存29、 什么是ARM的伪指令 P69伪指令不在处理器运行期间由机器执行，只在汇编时被合适的机器指令代替成ARM或Thumb指令，从而实现真正的指令操作，包括伪指令LDR(大范围地址读取)、ADRL(中等范围)、ADR(小范围)、NOP(空操作)。30、 uC/OS-II的任务调度方法 P201选择当前就绪状态中优先级最高的任务，终止当前任务的运行，新选任务投入运行。31、 ARM处理器的2种状态，7种模式 P31ARM：32位，执行字对准的ARM指令；Thumb：16位，执行半字对准的Thumb指令。(2种状态)用户模式(User, usr)、快速中断模式(FIQ, fiq)、外部中断模式(IRQ, irq)、管理模式(Supervisor, svc)、数据访问中止模式(Abort, abt)、未定义指令中止模式(Underfined, und)、系统模式(System, sys) (7种模式)32、 ARM内核R13,R14,R15的特点和用途 P32 R13保存堆栈指针(SP)，要初始化每种模式下的R13，指向该异常向量专用的栈地址；异常处理程序入口处，将用到的其他寄存器的值保存在堆栈中，返回时，重新将这些值加载到寄存器，保护程序现场作用。R14子程序链接寄存器(LR)，功能：保存返回地址，其他情况下R14可作为通用寄存器使用。R15程序计数器(PC)，指向当前指令的下两条指令的地址。33、 临界区 P181把一段时间内只允许一个任务访问的资源叫做临界资源；把程序中使用临界资源的代码称为临界区。进入前须检查该资源当前是否正被访问。访问完，标志清除，释放。34、 嵌入式微处理器的分类及特点 P24分类：MIPS、PowerPC、Sparc、ARM处理器。特点：对实时和多任务有很强支持能力；存储区保护功能强；可扩展的处理器结构；嵌入式微处理器功耗低。35、 大端，小端 P40小端格式：低地址存放字数据或半字数据的低字节，高地址存放字数据或半字数据的高字节。是ARM默认形式。大端格式：低地址存放字数据或半字数