《嵌入式操作系统》自测题.doc

1、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、四个部分组成。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：、。7一个完备的交叉开发系统通常由三个部分组成：、。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 有三个基本组件，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，

2、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 结构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嵌入式软件结构分四个层次，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

3、 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，用来接受邮箱的消息并输出，然后等待下一次的接受。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结构模块的详细设计文档和某一方面

4、的规范说明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12345三、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行系统的测试，尽可能的避免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： 分为基本内核和扩展内核。 基本内核负

5、责整个系统的调度， 扩展内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部分修改。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基本一致；支持软、硬件断点，提供跟踪功能，可以精确计量程序的

6、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行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，需要具有除了内核支持外的功能扩展模块。2系统定义时期系统总体设计硬件设计制作

7、软件设计实现No软硬件集成性能测试符合需求Yes产品系统定义： 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成本，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部分的描述，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。并对每个模块进行测试。软硬件集成： 测试完成的的软件系统装入制作好

8、的硬件系统，进行系统综合测试，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_msgmsgcont);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、结构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、四个部分组成。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

9、。8建立一个分析模型至少需要四个基本原则、。9在交叉开发中，通信连接可以是、等。10EDA 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。（）2MCU 微控制 器对系统结构和指令进行了特殊设计，适合执行数字信号处理算法。 （）3仿真开发可以看成是一种交叉开发方式。（）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。2什么是交叉开发模式？3请简要的说明嵌入式RTOS 的发展方向。4在嵌入式系统中，需要一个BSP 的支持，请 解释

10、 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行设置。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服务例程为 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，提供给操作系统调用，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

11、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表达模型行为综合仿真分解模型布局布线二、判断题12345三、简答题1答：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，其软硬件可配置，对功能，可靠性，成本，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：交叉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、链接等过程都是在 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别的嵌入式设备。3答：嵌入式操作系统的发展方向：提供开放的操作系统应用程序接口面向 Internet

12、、面向特定应用提供安全保障机制实时、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

13、理器芯片。采用Win32的 API，开放内核、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 是目前国内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，开发的费用也比较低。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。包括了操作系统的内核、网络协议栈、文件

14、系统和图形接口GUI 。Palm OS是3com公司开发的嵌入式操作系统，在PDA市场的份额很大。3com公司为PalmOS 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。由于其成本高且更新困难，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。基本思路是： 在宿主机上创建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

15、 m_io_initm_io_init:ld.w%r0, SIR_SET;1/16模式(a) xld.bSIR, %r0;SIR设置ld.w%r0, SCR_SET(b) xld.bSCR, %r0;SCR 设置（ #SCLK 输入 1.843MHz ）xld.w%r0, PIO_SET(c) xld.bPIO, %r0;I/O端口设置xld.w%r0, SCR_EN | SCR_SET(d) xld.bSCR, %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部分：。3根据处理器配置的情况，嵌入式处理器可以分为：、四种

16、类型。4一个典型的嵌入式实时操作系统RTOS是、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、的基本内核，必须具有的功能四个部分。、三大部分。7 EDA 可以定义为8构件开发可以分成、9嵌入式芯片的片内周边电路基本功能有、。三个阶段进行、。10 USB 从通信结构看，可以分成、三个部分。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内完成任务的及时。（）5 DDI 是嵌入式系统中的一种总线接口。（

17、）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 处理器的两个发展来源。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，请说明每个层次的基本含义。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（EMP

18、U ）微控制器MCUDSP 处理器4任务管理中断管理基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面向对象编程片上系统SOCOOT 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8需求获取领域分析系统集成9定时器I/O 端口DMA10 USB 总线接口USB 系统USBPCB 客户设计二、判断题12345三、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电路物理结构掩模版图和全套工艺文件。基于物理描述，有固定

19、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，完成结构描述、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：交叉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、链接等过程都是在 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别的嵌入式设备。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，构建成本低。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

20、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，需要具有除了内核支持外的功能扩展模块5答： 1）测试定义必须包括用于2）单元测试和集成测试需要符合OOA 、OOD 、 OOP 的错误发现技术。OO 系统的体系结构。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：

21、现代的嵌入式系统基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行链接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

22、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，能够根据需要进行裁剪。7）安全性：由于安全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基础设备上，因此安全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基础。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建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结构和类层次。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，建立系统的内部和外部接