嵌入式系统设计与应用 试卷及答案 卷A

试卷A卷本卷共4页第-4-页《嵌入式系统设计与应用》课程考试试卷(A卷)说明：所有答案请写在专用答题纸的指定位置，否则无效。一、单项选择题(每小题2分，共20分)1、看门狗是嵌入式系统中常用的保证系统可靠性的技术，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．应用产生异常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.Cmd D.Ext23、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．JAVA 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.stub

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.节约存储空间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、周转时间

D、时间片

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

A、键盘

B、机械硬盘

C、DM9000网卡

D、MCU9、下面哪一种工作模式ARM9不具备，而属于ARMCortexA8的特有模式是。系统模式 B、 安全监控模式 C、软中断模式 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15分)1.VFS具有两个针对文件系统对象的缓存：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、RVDS和。3.Linux内核中解决并发控制最常用的方法是和。4.字符设备是以为单位传输数据的设备，块设备的特点是对设备的读写是以为单位的，并且对设备的访问是随机的。网络设备驱动通常是通过等接口来实现操作。5.ARM体系结构中以字为单位，按字节对齐，地址最末两位为。6.每个块组依次包括超级块、、块位图和、inode表及。7.在linux2.6内核中，主从设备被定义为一个类型的32位数。三．问答题(每小题5分，共35分)1.简述驱动程序中file结构体、fileoperations结构体和inode结构体之间的关系。2.下面的声明都是什么意思？constintpn;intconstpn;constint*pn;int*constpn;intconst*pnconst;3.某计算机系统由下图所示的部件构成，假定每个部件的千小时可靠度R均为0.85，则该系统的千小时可靠度约为？（保留小数点后四位）4.请写一段代码，要求使用cdev_alloc()函数动态分配一个新的cdev结构体并初始化。5.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(19);b.setValue(40);请分别写出a.value(),b.value()的值6.假设某系统的一个绝对地址为0x9527的整型变量的值为0x1314。请编写代码实现这一操作。（C语言或者汇编语言皆可）7.假设某处理机的流水线指令由7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20条指令，则共需时间多少t？四．应用题(每小题6分，共30分)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6个任务T1、T2、T3、T4、T5、T6及优先级（1最高，6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6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CPU5msT22T33T44T55T662.请按要求写出一个makefile文件，要求包括：采用arm-linux-gcc交叉编译器，源文件为led8.c,目标文件为led8，使用led8.h头文件，使用相应宏变量。3.假设目标机ARM开发板的IP地址为65，请首先在主机上编写程序实现对10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.请编写一个函数，实现对含有1000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500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I1级I2级I3级I4级I1级1111I2级0111I3级0011I4级0001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。《嵌入式系统设计与应用》试卷参考答案及评分标准(A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15分)1.inode索引节点对象dentry目录项对象。2.MDK-ARM、ARMDS5。3.自旋锁信号量。4.字符块套接字。5.400。6.块组描述符、节点位图、数据块区7.dev-t四．问答题(每小题5分，共35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.constintpn;pn是一个常整型数intconstpn;pn是一个常整型数constint*pn;pn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*constpn;pn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*pnconst;pn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()=19,b.value()=19各1分b.setValue(40);a.value()=19,2分b.value()=401分6.int*ptr;ptr=(int*)0x9527;*ptr=0x1314;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7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（7-1） + 20=26Dt。5分或者如做出图形分析，通过画图获得最终结果给5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，6个任务的优先级T1>T2>T3>T4>T5>T6，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6个任务从同时启动到全部结束的总时间为102ms，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 =led82分all:$(TARGET)$(TARGET):led8.cled8.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<10;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(假设主机IP为0)TFTP–rhello–g0（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.voidincrement(int*