《 嵌入式Linux系统原理与应用》 试卷及答案 C卷

试卷C卷本卷共4页第-4-页《嵌入式Linux系统原理与应用》课程考试试卷(C卷)一、单项选择题(每小题2分，共20分)1、下列情况下，会产生看门狗中断的是。A．软件喂狗 B．处理器温度过高C．程序错误D．看门狗定时超时2、以下哪种方式不属于文件系统的格式 A.FAT32 B.JFFSC.autoexec D.Ext53、嵌入式系统由硬件部分和软件部分构成，以下不属于嵌入式系统软件。A．驱动程序 B．BSP C．c# D．内核4、下列工具中能够实现自动编译的是。

A.arm-linux-gcc

B.glibc

C. ocr

D.make5、在C语言中，将变量声明为volatile类型，其作用为。A.设为静态变量 B.让编译器不再对该变量进行优化 C.设为全局变量 D.程序调试6、实时操作系统必须在处理来自外部的事件。A、一个机器周期

B、被控制对象规定的时间

C、工作时间

D、时间片

7、临界区是。A．一个缓冲区 B．一段代码C．一段共享数据区D．一个互斥资源区域8、下列设备中设备是块设备。

A、控制台

B、机械硬盘

C、DM9000网卡

D、微控制器9、下面哪一种工作模式ARM9不具备，而属于ARMCortexA8的特有模式是。中断模式 B、 安全监控模式 C、快中断模式 D、FIQ模式10、关于RISC指令系统描述不正确的是。A、指令条数多

B、指令长度固定C、指令格式种类少

D、寻址方式种类少

二．填空题(每空1分，共10分)1.虚拟文件系统具有两个针对文件系统对象的缓存inode索引节点对象和，它们缓存最近使用过的文件系统对象。2.根据开发目标平台的不同，ARM提供不同的工具解决方案。最常见的是和RVDS。3.Linux内核中解决并发控制最常用的方法是信号量和。4.字符设备是以为单位传输数据的设备。5.ARM体系结构中存储体系以字为单位，按字节对齐。6.文件系统中每个块组依次包括超级块、、块位图和inode表。7.在嵌入式linux2.6内核中，主从设备被定义为一个类型的32位数。8.ARM7处理器架构是系统架构。9.嵌入式linux的存储空间可以分为和。三．问答题(每小题5分，共40分)1.字符设备驱动程序需要file结构体、fileoperations结构体和inode结构体，请描述这三者之间的联系和差别。2.说明const在下列定义中的具体含义。constintpnaa;intconstpnaa;constint*pnaa;int*constpnaa;intconst*pnaaconst;3.可靠性是计算机系统的重要性能之一。某计算机系统由下图所示的部件“混连”构成，假定每个部件的可靠度R均为0.85，请计算该系统的总体可靠度（万分位之前的数据）4.设备号是设备的唯一标识，驱动程序需要分配设备号然后注册该设备，请写出代码实现。5.Qt中的a,b是如下counter类的两个实例。#include<QObject>classCounter:publicQObject{ Q_OBJECTpublic:Counter(){m_value=0;}intvalue()const{returnm_value;}publicslots:voidsetValue(intvalue);signals:voidvalueChanged(intnewValue);private:intm_value;};当实现如下操作后，Countera,b;QObject::connect(&a,&Counter::valueChanged,&b,&Counter::setValue);a.setValue(191);b.setValue(408);请分别写出a.value(),b.value()的值6.某嵌入式系统的一个绝对地址为0x3537的无符号整型变量的值为0x2648。请编写代码实现这一操作。7.假设某处理机的流水线指令由3个子部件完成，每个子部件的工作周期均为t，采用常规标量单流水线处理机。若连续执行300条指令，则共需时间多少t？8.简述gcc与arm-linux-gcc编译器的区别。四．应用题(每小题6分，共30分)抢占式优先级是实现实时性的重要手段。在一个单处理器的计算机系统中，采用抢占式优先级的进程调度方案，且所有任务可以并行使用I/O设备。下表列出了3个任务T1、T2、T3及优先级（1最高，3低）和独立运行时占用CPU与I/O设备的时间。如果操作系统的开销忽略不计，这3个任务从同时启动到全部结束的总时间为多少ms，CPU的空闲时间共有多少ms？请写出分析过程。任务优先级每个任务独立运行时所需的时间T11对每个任务：占用CPU10ms，I/O12ms，再占用CPU5msT22T332.请按要求写出一个led灯的makefile文件，要求包括：安装目录为install，采用arm-linux-gcc交叉编译器，源文件为led4.c,目标文件为led4，使用led4.h头文件，使用相应宏变量。3.保持主机IP地址和目标机在同一网段，假设目标机ARM开发板的IP地址为9，请首先在主机上编写程序实现对100个整数由大到小进行排序（请写出完整源码），然后简述将该程序编译、下载至目标机、修改文件权限以及执行该程序的过程。4.CPSR是ARM的重要寄存器，它可以有效减少程序循环次数。请编写一个函数，实现对含有500个整型元素的数组testa进行每个元素加1然后赋值给新数组testb的操作。并且该代码段有如下要求：循环次数为250次；每次循环减少一条判断指令；流水线阻塞减少。5.某计算机中断系统有4级中断I1、I2、I3、I4，中断响应的优先次序为I1>I2>I3>I4。每一级中断对应一个屏蔽码，屏蔽码中某位是“1”表示禁止中断（关中断），若为“0”则表示允许中断（开中断）。各级中断处理程序与屏蔽码的关系如下表所示。中断处理程序屏蔽码I4级I3级I2级I1级I1级1111I2级1110I3级1100I4级1000若将中断优先次序设置为I1>I4>I3>I2，即响应I1,再响应I4,然后是I3，最后是I2。请重新设置各级的屏蔽码。《嵌入式Linux系统原理与应用》试卷参考答案及评分标准(C卷)一、选择题(每小题2分，共20分)题号12345678910答案DCCDBBBBBD二、填空题(每空1分，共10分)1.dentry目录项对象。2.ARMDS5。3.自旋锁。4.字符。5.4。6.块组描述符7.dev-t8.冯诺依曼9.系统空间用户空间四．问答题(每小题5分，共40分)1.File_operations为用户态应用程序提供接口，是系统调用和驱动程序关联的重要数据结构。1分File结构体在内核代码include/linux/fs.h中定义，表示一个抽象的打开的文件，1分file_operations结构体就是file结构的一个成员。1分Inode结构表示一个文件，而file结构表示一个打开的文件。这正是二者间最重要的关系。2分2.constintpnaa;pnaa是一个常整型数intconstpnaa;pnaa是一个常整型数constint*pnaa;pnaa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）。int*constpnaa;pnaa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）intconst*pnaaconst;pnaa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）每个各1分3.本题考查系统可靠度的概念。串联部件的可靠度=各部件的可靠度的乘积。并联部件的可靠度=1 – 各部件失效率的乘积。题目中给出的系统由三个部件串联组成，其中第二、第三部件又分别由两个部件并联构成，因此整个系统的可靠度为0.85 *(1 – (1 – 0.85)* (1 – 0.85)) * (1 – (1 – 0.85) * (1 – 0.85)) ≈ 0.81225分（能够写出公式的给2分，正确计算结果给5分）4.structcdev*my_cdev=cdev_alloc();my_cdev->owner=THIS_MODULE;my_cdev->ops=&fops;应用cdev_alloc()正确可得2分，程序完全正确得5分5.a.setValue(19);a.value()=191,b.value()=191各1分b.setValue(40);a.value()=191,2分b.value()=4081分6.int*ptr;ptr=(int*)0x3537;*ptr=0x2648;地址转换正确可得2分，程序功能完成即可得5分7.本题考查指令流水的概念。顺序执行时，每条指令都需3步才能执行完，没有重叠。N级流水线执行，在单标量情况下，执行时间=（N-1）+指令数量所以连续执行20条指令后，共需时间为（3-1） + 300=302t。5分或者如做出图形分析，通过画图获得最终结果给5分8.gcc的编译在linux环境下针对x86架构展开工作，2分，而arm-linux-gcc则是针对ARM平台结合Linux进行编译工作。3分四．应用题(每小题6分，共30分)1.本题考查的是操作系统进程调度方面的知识。可以按照如下的推理步骤进行分析，如：根据题意可知，3个任务的优先级T1>T2>T3，进程调度过程如下所示，t0时刻：进程调度程序选任务T1投入运行，运行10ms，任务T1占用I/O。t1时刻：此时由于CPU空闲，进程调度程序选任务T2投入运行，运行10ms后任务T2占用I/O。此时，t1与t2时刻任务T1占用I/O，任务T2在运行。t2时刻：此时由于CPU空闲，进程调度程序选任务T3投入运行，运行4ms后任务T1结束占用I/O。此时，t2与t3时刻任务T1、任务T2占用I/O，任务T3在运行。……按照如此规律分析，这3个任务从同时启动到全部结束的总时间为57ms，CPU的空闲时间共有12ms。按照此步骤得出总时间给3分，空闲时间给3分。2.CC =arm-linux-gcc2分INSTALL =installTARGET =led42分all:$(TARGET)$(TARGET):led4.cled4.h1分 $(CC)-static$<-o$@clean: rm-rf*.o$(TARGET)*~1分3.#include<stdio.h>voidmain(){voidsort(intx[],intn);int*p,i,a[10];p=a;for(i=0;i<100;i++)scanf(“%d”,p++);p=a;sort(p,10);for(p=a,i=0;i<10;i++){printf(“%d”,*p);p++;}printf("\n");}voidsort(intx[],intn){inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)if(x[j]>x[k])k=j;if(k!=i) {t=x[i];x[i]=x[k];x[k]=t;}}}2分然后在linux环境下当前路径使用命令arm-linux-gcc–ohellohello.c生成hello文件（1分）然后采用TFTP服务器实现程序下载TFTP–rhello–g9（1分）通过超级终端登录到目标机，使用命令Chmod777hello修改属性（1分）最后通过命令./hello执行该程序（1分）4.voidincremen