嵌入式操作系统自测题.doc

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复习题一
一、填空题
1．嵌入式硬件的开发主要有四种方式、、、
。
2．嵌入式系统一般由、、、四个局部组成。
3．S1C33 CPU除了正常工作模式外，还有三种工作模式，分别是、
、。
4．常用的嵌入式实时操作系统RTOS可分为三大类：、、
。
5．嵌入式软件分为、、三大类。
6．嵌入式软件的开发方法主要有：、、、
、、。
7．一个完备的穿插开发系统通常由三个局部组成：、、
。
8．软件人工制成品可以是、、、等。
9．任务调度的方式多种多样，可以是，也可以是。
10．USB有三个根本组件，它们分别是、和。
二、判断题
1．S1C33的后备有HALT模式和SLEEP模式，HALT模式比SLEEP模式更节能。〔〕
2．嵌入式实时处理系统大多数使用在设备上，因此不需要并发处理。〔 〕
3．模拟器是一个使用一种特殊的CPU，比一般的CPU有更多的引出线的仿真模拟器件。〔 〕
4．构件按构造可以分为原子构件及由多个构件聚集的组合构件。〔 〕
5．集成化计算机辅助软件工程的目标是实现应用软件的全自动开发。〔 〕
三、简答题
1．面向对象开发方法是目前软件工程开发的主要使用方法，请简要说明面向对象开发方法的开发阶段和每个阶段的定义。

2．嵌入式软件构造分四个层次，请说明这四个层次。

3．生存周期是软件开发的方法之一，请说明生存周期的阶段和每个阶段的任务。

4．为什么嵌入式系统开发需要软件硬件综合开发？

5．片上调试OCD是易用廉价的ICE功能器件。OCD主要有什么样的优点呢？

6．S1C33的操作模式有哪些？

四、综合题
1．请说明对嵌入式操作系统的特点的一些专门要求。

2．画出嵌入式系统的开发过程的流程图，并对每个步骤具体的工作做一定的解释。

3．设计一个任务，用来承受的消息并输出，然后等待下一次的承受。

答案
一、填空题
1．电子设计自动化EDA 硬件描述语言HDL 知识产权核IP Core 软硬件协同开发
2．嵌入式微处理器 外围硬件设备 嵌入式操作系统 应用程序
3．后备模式 测试模式 调试模式
4．商用系统 专用系统 开放系统
5．系统软件 支撑软件 应用软件
6．崩溃与烧制 ROM监控程序 ROM仿真器 在线仿真器 片上调试 模拟器
7．宿主机系统、目标机系统、通信系统
8．源代码片断 子系统的设计构造 模块的详细设计 文档和某一方面的规说明
9．轮流调度 抢占式调度
10．主控制驱动程序 USB设备驱动程序 主机软件
二、判断题
1．×
2．×
3．×
4．√
5．√
三、简答题
1．答：OOA面向对象分析：定义所有和被求解问题相关的类，以及与类有关的关联和行为。
OOD面向对象设计：将OOA建立的分析模型转变为软件构造蓝图的设计模型。
OOP面向对象编程：用面向对象的程序设计语言，通过OOD设计出的系统模型程序化，实现一个可执行系统。
OOT面向对象测试：对设计完成的程序进展系统的测试，尽可能的防止在实际运行中频繁出错。
2．答：四个层次是：设备驱动、操作系统、应用中间件、应用系统
设备驱动：负责嵌入式系统与外部设备的信息交互。
操作系统：分为根本核和扩展核。根本核负责整个系统的调度，扩展核为用户提供扩展功能。
应用中间件：为编制应用程序提供各种编程接口库。
应用系统：实际的嵌入式应用软件。
3．答：分为三个阶段：
软件定义阶段：确定软件开发工程的总体目标。
软件开发阶段：具体设计和实现一个时期定义的软件。
软件维护阶段：是使软件能够持久的满足用户的需要。
4．答：有两个方面的原因：
一方面，任何一个嵌入式产品都是软件硬件的结合体。
另外一个方面，一旦嵌入式产品研制完成，软件就已经固化在硬件环境中，用户不能对该产品的任何局部修改。
5．答：OCD的主要优点是：不占用目标机的资源，而调试环境和最终程序的运行环境根本一致；支持软、硬件断点，提供跟踪功能，可以准确计量程序的执行时间，支持时序分析等功能。
6．S1C33的操作模式除了提供正常运行模式外，还有后备模式、测试模式、调试模式和一个陷阱表。
其中后备模式有HALT模式和SLEEP模式两种。
测试模式专门为测试芯片提供ICEMD引脚的模式状态。
调试模式为已实现单步操作和断点功能的芯片来调试使用
陷阱表进展异常处理和中断处理。
四、综合题
1．答：1〕实时性：嵌入式系统有实时性要求。
2〕系统可裁剪性：嵌入式系统资源有限，需要系统具有可裁剪性，够用即可。
3〕轻量型网络支持：嵌入式设备需要连接到网上。
4〕功能可扩展性：嵌入式设备功能多样化，需要具有除了核支持外的功能扩展模块。
2．
系统定义：确定软件开发工程必须完成的总目标，确定工程的可行性，导出实现工程目标应该采用的策略以及系统必须完成的功能，估计完成该工程所需要的资源和本钱，指定工程进度表。
系统总体设计：确定如何解决软件定义时期提出的关键问题。
硬件设计制作：针对总体设计对硬件局部的描述，进一步确定各功能模块的详细特征、模块间的关联的详细定义，以及所选择的总线电路。并制作出电路图，生产成硬件。
软件设计实现：确定要设计的解决方案能够解决需要分析所定义的问题和功能。一节是否覆盖了概要设计提供的解决方案。并对每个模块进展测试。
软硬件集成：测试完成的的软件系统装入制作好的硬件系统，进展系统综合测试，验证系统功能能否正确的实现，最后将正确的软件固化在目标硬件中。
性能测试：测试最后完成的系统性能能否满足设计任务书的要求。
3．程序如下：
void task1(void)
{
while(1) {
rev_meg(&ppk_msg,1);
puts(ppk_msg>msgcont);
slp_tsk();
}

}
复习题二
一、填空题
1．根据实时性来分，实时系统可以分为、。
2．知识产权核，具有行为、构造和物理三种不同程度的设计，对应有、、三个层次。
3．BSP的组成由、、、四个局部组成。
4．设备驱动程序是
。
5．嵌入式应用软件的开发过程可以分为三个步骤：、、
。
6．USB的中文含义是：。
7．软件生存周期由、、三个时期组成。
8．建立一个分析模型至少需要四个根本原那么、、、
。
9．在穿插开发中，通信连接可以是、、等。
10．EDA工具包含的模块有、、、、
。
二、判断题
1．软件开发周期由四个阶段组成：概要设计、详细设计、编码和测试。〔 〕
2．MCU微控制器对系统构造和指令进展了特殊设计，适合执行数字信号处理算法。〔 〕
3．仿真开发可以看成是一种穿插开发方式。〔 〕
4．计算机响应时间是指计算机从识别一个外部事件到做出响应时间。〔 〕
5．HDL是用来设计计算机软件的一种语言。〔 〕
三、简答题
1．根据嵌入式的共同特征，对嵌入式做一个定义。

2．什么是穿插开发模式？

3．请简要的说明嵌入式RTOS的开展方向。

4．在嵌入式系统中，需要一个BSP的支持，请解释BSP及其作用。

5．软硬件协同开发的过程可以归纳为

6．什么是嵌入式软件的鲁棒性？

四、综合题
1．请说出你所熟悉的几种嵌入式操作系统，并分析简要他们的特点〔至少三种〕。

2．仿真开发分成硬件仿真开发和软件仿真开发，请分别解释这两种开发方法。

3．在设计串口时，我们都必须对串口进展设置。请写一段串口初始化的程序。

答案
一、填空题
1．硬实时系统 软实时系统
2．软知识产权核 固知识产权核 硬知识产权核
3．设备硬件初始化代码 描述系统的硬件环境 设备中断效劳例程 为用户提供与硬件设备有关的操作例程
4．操作硬件的一组函数，提供应操作系统调用，是操作系统和硬件的接口函数。
5．嵌入式软件生成 嵌入式软件调试 嵌入式软件固化
6．通用串行总线
7．软件定义 软件开发 软件维护
8．领域分析/建模 描述模型功能 表达模型行为 分解模型
9．串口连接 网络连接 USB连接
10．设计输入 设计数据库 分析验证 综合仿真 布局布线
二、判断题
1．√
2．×
3．√
4．√
5．×
三、简答题
1．答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为根底，其软硬件可配置，对功能，可靠性，本钱，体积，功耗有严格约束的一种专用系统，所用的计算机称为嵌入式计算机。
2．答：穿插开发模式是指开发系统建立在硬件资源丰富的PC机上，应用程序的编辑、编译、等过程都是在PC机上完成，而应用程序的最终运行平台却是和宿主机有很大差异的嵌入式设备。
3．答：嵌入式操作系统的开展方向：
提供开放的操作系统应用程序接口
面向Internet、面向特定应用
提供平安保障机制
实时、嵌入式Linux成为了热点
4．答：BSP是板级支持包〔board support package〕的简称。它是介于硬件和操作系统之间的一层软件。为操作系统提供硬件接口，使操作系统具有可移植性。并且初始化硬件，驱动外设。
5．答：1〕需求分析
2〕软硬件协同设计
3〕软硬件实现
4〕软硬件协同测试和验证
6．答：嵌入式软件的鲁棒性是指嵌入式软件不但要求高可靠，而且特别强调容错处理和出错回复功能，确保系统不会因为软件错误而崩溃，甚至导致灾难的出现。
四、综合题
1．答：Windows CE这个是专门为有限资源平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。支持多种嵌入式处理器芯片。采用Win32的API，开放核、网络协议和关键驱动的源代码的操作系统。
Wind River System〔风河〕公司设计的Vxworks是运行在目标机上的高性能、可裁剪、开放源代码的实时嵌入式操作系统。由于有高可靠性和卓越的实时性，广泛用于卫星、通信、国防等领域。
嵌入式linux是目前国最热门的嵌入式操作系统。由于是开源操作系统，所有的源代码都可以从网上下载。同时有很多公司和linux爱好者提供强大的技术支持。linux也是免费的，开发的费用也比拟低。
Delta OS是我国自己开发的，拥有自主知识产权的最成熟的嵌入式操作系统。包括了操作系统的核、网络协议栈、文件系统和图形接口GUI。
Palm OS是3公司开发的嵌入式操作系统，在PDA市场的份额很大。3公司为Palm OS提供了丰富的软件包支持。从个人管理、游戏到行业解决方案。
2．答：硬件开发是使用一块插于微处理器及其总线之间的电路中的昂贵仿真器〔ICE〕，让开发者监视和控制所有输入、输出以及微处理器的各种活动和行为。由于其本钱高且更新困难，因此使用面较窄。
软件仿真是目前大量使用的方法：利用宿主机上的资源模拟目标机资源〔包括外设〕，在宿主机上完成整个应用的仿真执行。根本思路是：在宿主机上创立一个虚拟的目标机环境，再将应用系统下载到这个虚拟目标机上运行/调试。
3．串口初始化
.global m_io_init
m_io_init:
ld.w %r0, SIR_SET ;1/16模式
(a)
xld.b [SIR], %r0 ;SIR 设置
ld.w %r0, SCR_SET
(b)
xld.b [SCR], %r0
;SCR设置〔#SCLK输入1.843MHz〕
xld.w %r0, PIO_SET
(c)
xld.b [PIO], %r0 ;I/O端口设置
xld.w %r0, SCR_EN | SCR_SET
(d)
xld.b [SCR], %r0 ;SCR设置
ret

复习题三
一、填空题
1．嵌入式系统的软件体系可以分为四个层次：、、
、。
2．嵌入式微处理器的存储器可以分为三个局部：、、
。
3．根据处理器配置的情况，嵌入式处理器可以分为：、、
、四种类型。
4．一个典型的嵌入式实时操作系统RTOS的根本核，必须具有的功能是、、、四个局部。
5．面向对象开发方法的开发阶段为、、、
四个阶段。
6．嵌入式系统的硬件环境可分为、、三大局部。
7．EDA可以定义为。
8．构件开发可以分成、、三个阶段进展
9．嵌入式芯片的片周边电路根本功能有、、
。
10．USB从通信构造看，可以分成、、三个局部。
二、判断题
1．按照开发过程，构件可分为分析件、设计件、程序件和数据件。〔 〕
2．WinCE是一个硬实时嵌入式操作系统。〔 〕
3．BSP有助于软件系统在不同硬件平台间的移植。〔 〕
4．实时不等于快，而是指能够在系统允许的时间完成任务的及时。〔 〕
5．DDI是嵌入式系统中的一种总线接口。〔 〕
三、简答题
1．知识产权核IP Core可以分为三类，请说明这三类IP Core的含义。

2．根据嵌入式的共同特征，对嵌入式做一个定义。

3．请分析仿真开发的优点和缺点。

4．对嵌入式实时操作系统具有一些专门的要求，请写出几个方面的要求。

5．面向对象的软件测试中，必须要处理好哪三个方面的问题？

6．请说明DSP处理器的两个开展来源。

四、综合题
1．嵌入式软件主要有哪些特点？

2．OOD可以分成四个设计层次，请说明每个层次的根本含义。

3．设计一个定时器，其中timer_hdr已在定时器向量表中登记。

答案
一、填空题
1．设备驱动、操作系统、应用中间件、应用系统
2．高速缓冲存储器 主存储器 外部存储器
3．嵌入式微处理器〔EMPU〕 微控制器MCU DSP处理器 片上系统SOC
4．任务管理 中断管理 根本通信管理 存储管理
5．OOA面向对象分析 OOD面向对象设计 OOP面向对象编程 OOT面向对象测试
6．嵌入式处理器、外围电路、外设
7．EDA设计＝系统设计＋电子系统设计＋PCB设计
8．需求获取 领域分析 系统集成
9．定时器 I/O端口 DMA
10．USB总线接口 USB系统 USB客户
二、判断题
1．√
2．×
3．√
4．√
5．×
三、简答题
1．答：Soft IP Core以某种HDL文本提交用户；主要描述功能行为，不含任何具体的物理信息；具有最大的灵活性，可设计成具有不同性能的器件。
Firm IP Core电路物理构造掩模幅员和全套工艺文件。基于物理描述，有固定的拓扑布局和具体工艺，并经过工艺验证，可靠性最高。
Hard IP Core介于前两者之间，完成构造描述、门电路级综合和时序仿真等设计环节，以门电路级网表形式提交用户。
2．答：穿插开发模式是指开发系统建立在硬件资源丰富的PC机上，应用程序的编辑、编译、等过程都是在PC机上完成，而应用程序的最终运行平台却是和宿主机有很大差异的嵌入式设备。
3．答：仿真开发环境的优点是不需要提供实际的目标硬件环境，而且编译和调试方便，构建本钱低。
仿真开发的缺点是不大可能仿真目标机上所有的功能，当调试完成后，还必须移植到实际目标机硬件上进一步测。
4．答：1〕实时性：嵌入式系统有实时性要求。
2〕系统可裁剪性：嵌入式系统资源有限，需要系统具有可裁剪性，够用即可。
3〕轻量型网络支持：嵌入式设备需要连接到网上。
4〕功能可扩展性：嵌入式设备功能多样化，需要具有除了核支持外的功能扩展模块
5．答：1〕测试定义必须包括用于OOA、OOD、OOP的错误发现技术。
2〕单元测试和集成测试需要符合OO系统的体系构造。
3〕测试实例必须充分考虑OO软件的特点。
6．答：1〕DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加；片上外设而成为嵌入式DSP处理器。
2〕在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器。
四、综合题
1．答：1〕实时性：嵌入式系统几乎都是实时系统，应此嵌入式软件必须具有实时性。
2〕异步事件的并发处理：现代的嵌入式系统根本上都是多任务系统，要求对外部事件能够实时处理。由于外部事件的随机性，要求嵌入式软件能够异步并发处理。

3〕应用/操作系统一体化：由于嵌入式系统的资源紧缺，不可能象通用PC一样任意的装操作系统和驱动程序，再装应用软件。因此要求操作系统和相关外设必须根据需要定制，以动态库的形式和应用软件进展编译成一个单独的可执行程序。
4〕应用可固化：所有的嵌入式应用软件都固化在目标机的存储器上，一般都采用的RAM、ROM、FLASH等，不用通用PC的磁盘等，所以要求嵌入式软件做的小。

5〕鲁棒性：由于嵌入式系统要求高可靠性，在出现错误时特别强调容错处理和出错回复能力，保证系统不会因为软件的bugs而崩溃。因此要求鲁棒性，强实时系统要求特别高。
6〕灵活性：要求嵌入式系统具有灵活性，能够根据需要进展裁剪。

7〕平安性：由于平安问题已经成为了现在Internet上的热点问题，嵌入式系统又大量用于互联网的根底设备上，因此平安问题也成了嵌入式系统的关键问题。
2．答：1〕子系统设计：它包含每个子系统的表示。这些子系统使得软件能满足客户定义的需求，并实现支持客户需求的技术根底。该层着重实现主要系统功能的子系统的设计。
2〕类和对象设计层：它包含类层次，也包含每个对象的设计。该层使得系统能够以通用化的方式创立并不断逼近特殊需求。该层刻划实现系统所需的整体对象体系构造和类层次。
3〕消息设计层：它包含每个对象与其他对象/协作者通信的细节，建立系统的部和外部接口。该层指明如何实现对象间协作。
4〕责任设计层：它针对每个对象的所有属性和操作的数据构造和算法的设计。该层表示用于刻划类特征的属性和操作。
3．程序如下：
.global timer_hdr
timer-hdr;
xcall ent_int ;Start interrupt handler
pushn %r1 ;Save register
xld.w %r1,0x40 ;Clear timer factor flag
xld.w %r0,0x40284
ld.w [%r0],%r1
popn %r1 ;Restore registers
xcall sys_clk ;Generate sys_clk
xcall ret_int ;end interrupt handler

. .word.zl.