交谊舞嵌入式系统期末复习汇总
1．简述bootloader的概念？
答：简单地说，BootLoader就是在操作系统内核或用户应用程序运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核或用户应用程序准备好正确的环境。对于一个嵌入式系统来说，可能有的包括操作系统，有的小型系统也可以只包括应用程序，但是在这之前都需要BootLoader为它准备一个正确的环境。
2．在Linux系统中，驱动程序可以采用哪种方式加载？
答：在Linux系统中，驱动程序可以采用两种方式进行加载。
1) 可以和内核一起编译，在内核启动时自动加载该驱动；
2) 驱动程序模块动态加载方式，使用insmod和rmmod加载和卸载驱动程序模块。
3．与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？
外阴湿痒答：与通用计算机相比，嵌入式系统有以下特点：
（1）嵌入式系统通常是面向特定应用的；
（2）嵌入式系统的硬件和软件必须高效率地设计，做到量体裁衣、去除冗余；
（3）有实时操作系统的支持；
（4）嵌入式系统具有较长的生命周期；
（5）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储在磁盘等载体中；
（6）具有专门的开发工具支持。
4．试比较单一内核和微内核的异同？
答：单一内核是指操作系统中所有的系统相关功能都被封装在内核中，它们与外部程序处在不同的内存地址空间中，并通过各种方式防止外部程序直接访问内核中的数据结构，程序只有通过一套称作系统调用（System Call）的界面访问内核结构。
而在微内核结构中，操作系统的内核只需要提供最基本、最核心的一部分操作（如创建和删除任务、内存管理、中断管理等）即可，而其他管理程序（如文件系统、网络协议栈等）则尽可能放在内核以外，这些外部程序可以独立运行，并对外部用户程序提供操作系统服务，服务之间使用进程间通信机制（高音炮IPC）进行交互。微内核使操作系统内部结构变得简单清晰，在内核以外的外部程序分别独立运行，其间并不互相关联，从而能方便地实现维护和拆装。
5．简述Linux操作系统的特点。
答：Linux操作系统具有以下特点：
（1）开放性；
（2）多用户；
（3）多任务；
（4）稳定性强；
（5）设备独立性；
（6）提供了丰富的网络功能；
（7）可靠的系统安全；
（8）良好的可移植性；
（9）应用软件多。
6．ARM7TDMI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，请说明其中TDMI的基本含义？
答：TDMI的基本含义为：T表示支持16位压缩指令集Thumb，D表示支持片上Debug，M表示内嵌硬件乘法器Multiplier，I表示嵌入式ICE、支持片上断点和调试点。
7．田福军原型简述BootLoader中stage1通常包含的主要步骤？
答：BootLoader的stage1通常包含以下步骤：
（1）硬件设备初始化；
（2）为加载BootLoader中stage2准备RAM空间；
（3）复制BootLoader中stage2到RAM空间；
（4）设置好堆栈；
（5）跳转到stage2的C入口点。
8．简述ARM和THUMB状态的区别及如何进行状态转换。
答：从编程的角度看，ARM微处理器的工作状态一般有两种，并可在两种状态之间切换：
（1）ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令；
（2）Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。
ARM处理器在两种工作状态之间可以切换：
（1）当操作数寄存器的状态位(位[0])为l时，执行BX指令进入Thumb状态。
（2）当操作数寄存器的状态位(位[0])为0时，执行BX指令进入ARM状态。
9．简述嵌入式系统的开发特点？
答：嵌入式系统开发的目标环境针对特定的应用领域，而且出于对系统成本的考虑，嵌入式软件功能比较专一，只完成预期要完成的功能。与传统的软件开发相比，嵌入式软件有其自身的特点，具体如下：
（1）采用宿主机/目标机方式；
（2）为了保证稳定性和实时性，选用RTOS开发平台；
（3）生成的代码需要固态化存储；
（4）软件代码具有高质量、高可靠性。
10．简述BSP的概念及作用？
答： 嵌入式微处理器系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成，其中硬件层和软
件层之间的为中间层，也称为BSP（板级支持包），它将系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关，一般应具有相关硬件的初始化、数据的输入输出操作和硬件设备的配置等功能。BSP是主板硬件环境和操作系统的中间接口，是软件平台中具有硬件依赖性的那一部分，主要目的是为了支持操作系统，使之能够更好地运行于硬件主板上。纯粹的BSP所包含的内容一般来说是与系统有关的驱动程序，如网络驱动程序和系统中的网络协议有关等，离开这些驱动程序系统就不能正常工作。
11．简述交叉编译的概念，并说明为什么要进行交叉编译？
答：通常，程序是在一台计算机上编译，然后再分布到将要使用的其他计算机上。当主机系统（运行编译器的系统）和目标系统（产生的程序将在其上运行的系统）不兼容时，该过程就叫做交叉编译。
除了兼容性这个明显的好处之外，交叉编译还由于以下两个原因而非常重要：
1) 当目标系统对其可用的编译工具没有本地设置时；
2) 当主机系统比目标系统要快得多，或者具有多得多的可用资源时。
12．在Linux操作系统下字符设备和块设备的主要区别是什么？
答：在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件I/O一般就紧接着发生了，块设备则不然，它利用一块系统内存作缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返回请求的数据，如果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O操作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU时间来等待。
13．在嵌入式Linux开发过程中，bootloader的主要作用是什么？
答：（1）初始化硬件，尤其是内存控制器；
（2）提供Linux内核的启动参数；
（3）启动Linux内核。
14．简述U-boot的主要特点？
答：U-boot的主要特点如下：
（1）开放源码；
（2）支持多种嵌入式操作系统内核；
（3）支持多个处理器系列；
（4）较高的可靠性和稳定性；
（5）高度灵活的功能设置；
（6）丰富的设备驱动源码；
（7）较为丰富的开发调试文档以及强大的网络技术支持。
15．简述进程和程序之间的关系？
进程是一个动态的概念，而程序则是一个静态的概念。程序是指令的有序集合，没有任何执行的含义。而进程则强调执行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡。举例来说，程序好比是曲谱，而进程就像是按照曲谱演奏音乐。
进程具有并发特征，而程序没有。进程的并发特征有两个方面：独立性和异步性。即并发各进程的执行是独立的，执行速度是异步的。程序不是执行过程，所以不具备并发性。
进程是操作系统中基本的并行单位、资源分配单位和调度单位。通常，进程可分为用户进程和系统进程两类，前者控制用户作业的运行，后者完成系统内部分工的管理工作。
从静态的角度看，进程由程序、数据和进程控制块（JCB）组成；从动态的角度看，
进程是计算机状态的一个有序集合。
进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行，其中可能要涉及多个程序；而一个程序的运行过程中可能有若干进程依次或并行活动。
16．简述NOR Flash和NAND Flash两者之间的异同？
答：Flash Memory（闪存）是嵌入式系统中重要的组成部分，用来存储程序和数据，掉电后数据不会丢失。但在使用Flash Memory时，必须根据其自身特性，对存储系统进行特殊设计，以保证系统的性能达到最优。根据结构的不同，可以将其分为NOR Flash和NAND Flash两种，其主要区别如下：
（1）NOR Flash鱼肉乡里把整个存储区分成若干个扇区（ctor），而NAND Flash把整个存储区分成若干个块（block），可以对以块或扇区为单位的内存单元进行擦写和再编程。
（2）NOR Flash型内存要求在擦除之前先要将目标块内所有的位都写为0，而NAND Flash在擦除时则没有这样的限制。
空将汉月出宫门（3）NOR Flash的读速度比NAND Flash稍快一些，NAND Flash的写入速度比NOR Flash快很多。
（4）NOR Flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAND Flash地址、数据和命令共用8位总线/16位总线，每次读/写都要使用复杂的I/O接口串行地存取数据。
（5）NOR Flash容量通常在1~8MB之间，而NAND Flash用在8MB以上的产品当中。NOR Flash主要应用在代码存储介质中，NAND Flash适用于资料存储。
17．简述进程和程序之间的异同？
答：进程是在描述多道系统中并发活动过程引入的一个概念。进程和程序是两个既有联系又有区别的概念，两者不能混为一谈。从用户角度来看，进程是应用程序的一个执行过程。从操作系统核心角度来看，进程代表的是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的
基本单位，是为正在运行的程序提供的运行环境。两者的区别主要表现在以下几个方面：
（1）进程是动态的，而程序是静态的。
（2NCIE）进程有一定的生命期，而程序是指令的集合，本身无“运行”的含义。
（3）进程和程序并不是一一对应的，1个程序可以对应多个进程，但1个进程只能对应1个程序。
（4）进程还具有并发性和独立性，这也与程序的封闭性不同。
18．简述嵌入式系统的开发特点？
答：与传统的软件开发相比，嵌入式软件开发有其自身的特点，主要体现在以下几个方面。
(1)通常是面向特定应用系统的；
(2)嵌入式系统需提供强大的硬件开发工具和软件包支持；
(3)需要交叉开发环境（采用宿主机/目标机方式）；
(4)选用RTOS开发平台；
(5)生成代码需要固态化存储；
(6)嵌入式系统的软件和硬件必须高效地设计。
19．简述ARM处理器支持的运行模式？
答：ARM920T处理器支持7种运行模式：（1）用户模式usr；（2）快速中断模式fiq；（3）外部中断模式irq；（4）管理模式svc恐惊天上人；（5）数据访问终止模式abt；（6）系统模式sys；（7）未定义指令中止模式und。
