南京工程學(xué)院 嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱

1、嵌 入 式 系 統(tǒng) 復(fù)習(xí)選擇10；填空20；判斷10；5個(gè)簡答30；3大題：指令使用(LDMIA)，組變量 表變量；1、 ARM的寄存器 P32通用寄存器：包括程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針、其他通用寄存器(1) 不分組寄存器R0R7：每種狀態(tài)下都統(tǒng)一，注意不同模式下使用時(shí)的數(shù)據(jù)保護(hù)；(2) 分組寄存器R8R14：R8R14為分組寄存器，對(duì)應(yīng)的物理寄存器取決于當(dāng)前的處理器模式；R8R12有兩個(gè)分組的物理寄存器。除FIQ模式之外的所有模式(R8R12)，F(xiàn)IQ模式(R8_fiqR12_fiq)，有利于加快FIQ的處理速度；R13、R14分別有6個(gè)分組的物理寄存器。用于用戶和系統(tǒng)描述，其余五組用于五種異

2、常模式；R13堆棧指針(SP)，要初始化，指向該異常向量專用的棧地址；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)；R14子程序鏈接寄存器(LR)，功能：保存子程序返回地、設(shè)置為異常返回地址其他情況下R14可作為通用寄存器使用。(3) 程序計(jì)數(shù)器R15(PC)，指向當(dāng)前指令的下兩條指令的地址。程序狀態(tài)寄存器：任何模式下被訪問，包含條件標(biāo)志位、中斷使能位、當(dāng)前處理器模式標(biāo)志、其他控制和狀態(tài)位。(1) 標(biāo)志域：條件標(biāo)志位：N符號(hào)、Z結(jié)果為0、C進(jìn)位或借位、V溢出；Q標(biāo)志位：用于指示增強(qiáng)的DSP指令是否發(fā)生溢出；J標(biāo)志位：Jazelle狀態(tài)。(2) 控制域：CPSR的低8位稱為控制位，異常時(shí)變化。運(yùn)行模式控制位M4:0：控制處理器模式

3、；中斷禁止位I、F：I=1時(shí)，禁止IRQ中斷；F=1禁止FIQ中斷；T控制位：說明指令是ARM指令還是Thumb指令。2、 進(jìn)程狀態(tài)變換圖 P1783、 C語言參數(shù)傳遞的是數(shù)組，實(shí)質(zhì)傳遞的是什么？P135地址； (好像是，我蒙的)4、 堆棧的增長方向（兩種），滿堆棧和空堆棧 P52堆棧：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，先進(jìn)后出堆棧指針總指向棧頂。(按生成方式)遞增堆棧：低地址向高地址生成；遞減堆棧：高地址向低地址生成；(按指向位置)滿堆棧：當(dāng)堆棧指針指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)時(shí)；空堆棧：當(dāng)堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置時(shí)。5、 內(nèi)存容量和地址總線、數(shù)據(jù)總線的關(guān)系。 存儲(chǔ)器的容量= 2M × NM=地址

4、線根數(shù)N=數(shù)據(jù)線根數(shù)6、 操作系統(tǒng)的常用調(diào)度算法 P178 (翻書看具體什么意思)最短周期優(yōu)先SBF、優(yōu)先級(jí)法、輪轉(zhuǎn)法、多隊(duì)列輪轉(zhuǎn)法和多級(jí)反饋隊(duì)列法、實(shí)時(shí)調(diào)度算法。7、 信號(hào)量的操作 P207：信號(hào)量用于實(shí)現(xiàn)任務(wù)與任務(wù)之間、任務(wù)與中斷程序之間的互斥和同步。創(chuàng)建信號(hào)量、請(qǐng)求信號(hào)量、發(fā)送信號(hào)量、查詢信號(hào)量狀態(tài)。8、 文件系統(tǒng)的概念 P229：負(fù)責(zé)對(duì)文件進(jìn)行存取和管理的一組系統(tǒng)軟件。功能：分配存儲(chǔ)空間；回收存儲(chǔ)空間歸還給系統(tǒng)；提供接口函數(shù)。9、 ARM開關(guān)中斷如何實(shí)現(xiàn) 設(shè)置CPSR10、 LCD的控制方式 P107總線驅(qū)動(dòng)方式、控制器掃描方式11、 操作ARM的狀態(tài)寄存器的指令 P66讀寫配合使用，

5、可實(shí)現(xiàn)對(duì)CPSR或SPSR寄存器的讀修改寫操作，可切換處理器模式，或者允許/禁止IRQ/FIQ中斷。讀指令：MRScond Rd,PSR 以取得程序狀態(tài)寄存器當(dāng)前值，可比較相應(yīng)標(biāo)志位了解當(dāng)前CPU狀態(tài)及工作模式。寫指令：MSRcond PSR_fields,Rm / MSRcond PSR_fields,immed_8r PSR為CPSR或SPSRfields 狀態(tài)寄存器中需要設(shè)置的區(qū)域：c控制域、x擴(kuò)展域、s狀態(tài)域、f標(biāo)志域immed_8r要傳送到狀態(tài)寄存器指定域的立即數(shù)，8位Rm 要傳送到狀態(tài)寄存器指定域的源寄存器12、 IO的編址方式 P103I/O接口獨(dú)立編址、I/O接口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編

6、址13、 ucOS的基本特征 P191開源、可移植性好、可固化、可裁剪、占先式、多任務(wù)、可確定性、任務(wù)棧、系統(tǒng)服務(wù)、中斷管理、穩(wěn)定性與可靠性、易學(xué)易用、支持教學(xué)和科研。14、 MMU的功能 P98地址轉(zhuǎn)換、提供內(nèi)存保護(hù)機(jī)制； (最好看一遍這頁，有點(diǎn)印象就好)15、 JTAG的功能 P113對(duì)PCB板上的芯片進(jìn)行芯片功能測(cè)試和與其他芯片的互連接性測(cè)試。16、 ARM內(nèi)核哪些使用哈佛結(jié)構(gòu)，哪些是馮。諾依曼結(jié)構(gòu) P26哈佛體系結(jié)構(gòu)：ARM9、10、11系列；馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)：ARM7TDMI。17、 指針指向的目標(biāo)有哪些 P142常量、變量、函數(shù)都會(huì)在內(nèi)存中占據(jù)存儲(chǔ)空間，空間有地址，指針來表示地址，

7、是存放地址值的變量或常量。定義指針變量時(shí)的數(shù)據(jù)類型并不是指針變量本身的數(shù)據(jù)類型，而是指針變量所指向的目標(biāo)變量的數(shù)據(jù)類型。18、 如何理解進(jìn)程、線程，結(jié)合Linux、WinCE、ucOS等 P175進(jìn)程：操作系統(tǒng)調(diào)度程序執(zhí)行和分配系統(tǒng)資源的基本單位，系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程。線程：操作系統(tǒng)調(diào)度程序執(zhí)行的最小單位，是進(jìn)程內(nèi)部的一個(gè)執(zhí)行控制流。不同：調(diào)度和切換、執(zhí)行過程、擁有資源、系統(tǒng)開銷。19、 RISC，CISC？嵌入式CPU的設(shè)計(jì)思路 P42RISC：精簡指令集 ； CISC：復(fù)雜指令集RISC思想在ARM處理器設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)：流水線、寄存器、指令集、Load/Store結(jié)構(gòu) (具體設(shè)計(jì)思路翻書)20

8、、 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法及特點(diǎn) P155在線仿真器法(ICE)：一種用于替代目標(biāo)機(jī)上的CPU的設(shè)備。CPU有更多引腳，能將內(nèi)部的信號(hào)輸出到被控制的目標(biāo)機(jī)，目標(biāo)機(jī)不存在也能調(diào)試；適用：調(diào)試實(shí)時(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及對(duì)硬件進(jìn)行功能和性能的測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性能分析；價(jià)格貴。片上調(diào)試法(OCD)：是CPU芯片提供的一種調(diào)試軟件功能。優(yōu)點(diǎn)：不占用目標(biāo)機(jī)資源；調(diào)試環(huán)境與最終程序運(yùn)行環(huán)境基本一致；支持軟硬斷電、跟蹤、精確計(jì)量程序的執(zhí)行時(shí)間、時(shí)序分析；缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性沒ICE強(qiáng)、不支持非干擾調(diào)試查詢、CPU必須具有OCD功能；實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)不唯一。模擬器法：在宿主機(jī)上模擬出一個(gè)虛擬目標(biāo)機(jī)的硬件環(huán)境。指令級(jí)模擬器：

9、相當(dāng)于在宿主機(jī)上虛擬一臺(tái)目標(biāo)機(jī)；系統(tǒng)調(diào)用級(jí)模擬器：相當(dāng)于在宿主機(jī)上安裝目標(biāo)機(jī)的操作系統(tǒng)，基于目標(biāo)機(jī)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序在宿主機(jī)上虛擬運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：可在沒實(shí)際的目標(biāo)機(jī)環(huán)境時(shí)開發(fā)其應(yīng)用程序，并可在調(diào)試時(shí)李勇宿主機(jī)的資源來提供更詳細(xì)的錯(cuò)誤診斷信息。實(shí)時(shí)性差，不能模擬所有設(shè)備。21、 ARM如何響應(yīng)異常 P37(1) 將下一條指令地址存入相應(yīng)的異常模式的鏈接寄存器LR；(2) 復(fù)制CPSR寄存器的內(nèi)容至對(duì)應(yīng)模式下的SPSR_<mode>寄存器中；(3) 設(shè)置CPSR寄存器的一些控制位；(4) 將程序計(jì)數(shù)器PC設(shè)置為異常向量的地址。22、 uC/OS-II的移植條件 P213(1) 目標(biāo)處理器的

10、C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼；(2) 在程序中用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷；(3) 處理器支持中斷且能產(chǎn)生定時(shí)中斷；(4) 處理器支持能夠容納一定量數(shù)據(jù)的硬件堆棧；(5) 處理器具有將棧指針和其他CPU寄存器存儲(chǔ)、讀出到棧的指令。23、 LDMIA指令 好像是P53 翻書看，這是大題；LDM：多寄存器加載IA ：每次傳送后地址加424、 uC/OS-II使任務(wù)就緒的代碼，如何用組變量、表變量表示任務(wù)的就緒情況 P198 大題OSRdyGrp |= OSMapTblPrio >> 3;OSRdyTblPrio >> 3 |= OSMapTblPrio & 0x07;2

11、5、 嵌入式系統(tǒng)中使用查詢方式的原因 (這題我猜選C)A. 速度最快。 B. CPU可以不介入。 C. 實(shí)現(xiàn)起來比較容易。 D. 在對(duì)多個(gè)事情查詢工作時(shí)，能對(duì)突發(fā)事件做出實(shí)時(shí)響應(yīng)。26、 ARM內(nèi)核狀態(tài)寄存器的個(gè)數(shù)及名字 P326個(gè)：CPSR、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq27、 為什么同步通信比異步通信頻率高 P139 (我猜這題選C)C、同步通信采用一個(gè)公共時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步(告訴你為什么)同步通信中，接收端和發(fā)送端的收發(fā)時(shí)鐘嚴(yán)格同步，接收端不會(huì)因接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘不一致所造成的時(shí)鐘誤差積累。可用很高的傳輸速率一次傳送幾十、幾百甚至更

12、多字節(jié)的數(shù)據(jù)。異步通信中，接收端會(huì)因接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘不一致所造成的時(shí)鐘誤差積累。這就使得異步通信的傳輸速率低，每次只能傳送幾位數(shù)據(jù)。28、 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) P8寄存器、高速緩沖存儲(chǔ)器Cache、主存、輔存29、 什么是ARM的偽指令 P69偽指令不在處理器運(yùn)行期間由機(jī)器執(zhí)行，只在匯編時(shí)被合適的機(jī)器指令代替成ARM或Thumb指令，從而實(shí)現(xiàn)真正的指令操作，包括偽指令LDR(大范圍地址讀取)、ADRL(中等范圍)、ADR(小范圍)、NOP(空操作)。30、 uC/OS-II的任務(wù)調(diào)度方法 P201選擇當(dāng)前就緒狀態(tài)中優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)，終止當(dāng)前任務(wù)的運(yùn)行，新選任務(wù)投入運(yùn)行。31、 ARM處理器的2

13、種狀態(tài)，7種模式 P31ARM：32位，執(zhí)行字對(duì)準(zhǔn)的ARM指令；Thumb：16位，執(zhí)行半字對(duì)準(zhǔn)的Thumb指令。(2種狀態(tài))用戶模式(User, usr)、快速中斷模式(FIQ, fiq)、外部中斷模式(IRQ, irq)、管理模式(Supervisor, svc)、數(shù)據(jù)訪問中止模式(Abort, abt)、未定義指令中止模式(Underfined, und)、系統(tǒng)模式(System, sys) (7種模式)32、 ARM內(nèi)核R13,R14,R15的特點(diǎn)和用途 P32 R13保存堆棧指針(SP)，要初始化每種模式下的R13，指向該異常向量專用的棧地址；異常處理程序入口處，將用到的其他寄存器的

14、值保存在堆棧中，返回時(shí)，重新將這些值加載到寄存器，保護(hù)程序現(xiàn)場(chǎng)作用。R14子程序鏈接寄存器(LR)，功能：保存返回地址，其他情況下R14可作為通用寄存器使用。R15程序計(jì)數(shù)器(PC)，指向當(dāng)前指令的下兩條指令的地址。33、 臨界區(qū) P181把一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)任務(wù)訪問的資源叫做臨界資源；把程序中使用臨界資源的代碼稱為臨界區(qū)。進(jìn)入前須檢查該資源當(dāng)前是否正被訪問。訪問完，標(biāo)志清除，釋放。34、 嵌入式微處理器的分類及特點(diǎn) P24分類：MIPS、PowerPC、Sparc、ARM處理器。特點(diǎn)：對(duì)實(shí)時(shí)和多任務(wù)有很強(qiáng)支持能力；存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能強(qiáng)；可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)；嵌入式微處理器功耗低。35、 大端，小端 P40小端格式：低地址存放字?jǐn)?shù)據(jù)或半字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)，高地址存放字?jǐn)?shù)據(jù)或半字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)。是ARM默認(rèn)形式。大端格式：低地址存放字?jǐn)?shù)據(jù)或半