linux嵌入式操作系统知识点复习

1、嵌入式LINUX操作系统知识点复习1、背)嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，对功能、可靠 性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。2、通常把进行嵌入式系统开发的PC机称为宿主机，把嵌入式系统的机器称为H标机。3、)在目标机上嵌入某种功能较强且占用内存较少的操作系统，用户程序在该操作系统支 持下运行，这种操作系统称为嵌入式操作系统。4、带操作系统的嵌入式系统，在编制较为复杂和高端应用程序时，用户程序会显得比较简 单，而不带操作系统的嵌入式系统，在系统稳定性、实时性等方面要髙于带操作系统的, 但不太适用于编制较为复杂的用户程序。5、目前的嵌入式操作系统主要有Lin

2、ux、WindowsCE、eCos、VXWorks等几种。6、ARM处理器是一种低功耗、高性能的32位RISC处理器。7、在Linux系统中，可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来区分可执行文件和 不可执行文件。8、shell脚本是一个包含一系列命令序列的文本文件。9、X ) shell脚本编程与C语言编程的区别。10、vi是一个Linux系统下的文本编辑器，可通过它来编写程序代码。11、gcc是Linux下的程序编译工具，它可将C语言源程序编译链接成可执行文件。12、gcc通过后缀来区别输入文件的类别，默认的输岀文件名为a.outo13、在Linux下，gcc进行编译链接的缺省操作是链

3、接成动态库，要链接成静态库需要 加上“-static”的参数。14、动态库链接与静态库链接的区别。15、gdb是Linux下的程序调试工具，它可启动被调试程序、让被调试程序在断点处停 住、可检査程序状态。16、需要用gdb调试的程序，在用gcc编译时需要加上-g”的参数。17、MakeFile文件描述了整个工程的编译、链接等规则，它是make文件执行时所必需 的文件。18、X )分析一个具体的MakeFile文件。19、在Linux中的文件编程可使用系统调用和C语言库函数两种方法。20、熟悉系统调用方式，文件的读、写等操作。21、日历时间是指从1970年1月1日0点到目前所经过的秒数。22、进

4、程是一个具有一怎独立功能的程序的一次运行活动。23、子进程的创建、进程等待等操作。24、X进程间的通信是为了数据传输、资源共享、通知事件、进程控制等。25、管道是单向的、先进先出的，它把一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。26、X) 个进程在管道的尾部写入数据，另一个进程从管道的头部读出数据。27、数据被一个进程读出后，将被从管道中删除。28、管逍包括无乳管道PIPE和有名管逍FIFO两种，前者用于父进程和子进程间的通信, 后者用于同一系统中的任意两个进程间的通信。29、关闭笛道只需要将两个文件描述符关闭即可，可使用普通的close函数进行关闭。30、必须在系统调用fork()前调用p

5、ipe()创建无划管道，否则子进程将不会继承文件描 述符。31、X以下条件为可产生信号：按下某个按键、硬件产生异常、进程用kill函数将信号 发送给另一个进程、用户用kill命令将信号发送给其他进程。32、X对信号的处理有三种方式：忽略信号、执行用户希望的动作、执行系统默认动作。33、X使用工alarm函数可以设苣一个时间值，当所设置的时间到了时，产生SIGALRM 信号。34、pause函数使调用进程挂起直到捕捉到一个信号。35、共享内存是被多个进程共享的一部分物理内存,它是进程间共享数据的一种最快的 方法。36、创建共享内存使用shmget函数，映射共享内存使用shmat函数。37、当一个

6、进程不再需要共享内存时，需要把它从进程地址空间中脱离，使用shmdt 函数。38、消息队列是一个消息的链表，可以把消息看作一个记录，具有特左的格式。39、信号量主要用于保护临界资源，进程可根据它判断是否能够访问某些共享资源，还 可用于进程同步。40、线程是一种非常节俭的多任务操作方式，运行于一个进程中的多个线程，它们之间 使用相同的地址空间，一个线程的数据可直接为其它线程所用，非常快捷方便。41、编写Linux下的多线程程序，在编译链接时需要引用库文件libpthread.a,即在gcc 中加入参数-Lpthread”。42、线程的创建，线程间的各类参数传递。43、线程的正常退出方式有retu

7、rn和pthread_exito44线程等待。45、X线程终止有正常终止和非正常终止两种情况，如何保证线程终I匕时能顺利地释放 自己所占用的资源。46、Unux由用八空间和内核空间两部分组成。47、内核空间与用户空间是程序执行的两种不同状态，通过系统调用和硬件中断方式能 够完成从用户空间到内核空间的转移。48、) Linux的内核架构。厂7System Call Interface (SCI)ProcessManagement (PM)Virtual File* Svstenrt (VFS)Memory Management (MM)Network StackArchDevice Driver

8、s (DD)ySCI是系统调用接口，它为用户空间提供了一套标准的系统调用函数来访问Linux内核， 搭起了用户空间到内核空间的桥梁。PM是进程管理，它的重点是创建和停止进程，并控制它们之间的通信，同时负责进程 的调度。VFS是虚拟文件系统，它隐藏了各种文件系统的具体细泯 为文件操作提供了统一的接 口。MMU内存管理单元，它的主要作用是控制多个进程安全地共享内存区域。NS是网络协议栈，它提供了丰富的网络协议的具体实现。Arch是与内核构架相关的内核代码，它对多种CPU构架提供了支持。DD是设备驱动，它用于控制特左的硬件设备，Linux内核中有大量代码都在设备驱动程序中。49、Linux内核源代码

9、采用树形结构进行组织，把功能相关的文件都放在同-个子目录 下。50、）内核配置编译的步骤为：淸除临时文件、中间文件和配苣文件：确定目标系统的 软硬件配置情况；使用“make config”或“make menuconfig”进行配這：编译内核“make bzlmage；编译模块make modules51、在内核配置中，选项为号的项目将会编译进内核中，选项为“M”的项目将 会编译成模块，选项为空的项目将不会被编译。52、）项目编详进内核和编译成内核模块的区别。所有组件都编译进内核会导致两个问 题：一是生成的内核文件过大，二是如果要添加或删除某个组件需要重新编译整个内核。 编译成内核模块时，模块

10、本身并不被编译进内核文件，可根据需求，在内核运行期间进 行动态的安装或卸载。53、X内核模块的加载（insmodmodprobe）、卸载（rmmod）、查看（Ismod ）等操作。54、内核模块巧应川程&的区别：应用程序从main函数开始执行任务，一直到结朿后 应用程序从内存中消失：内核模块是先在内核中注册自己以便服务于将来的某个请求， 初始化函数结束时，模块仍然存在于内核中，直到卸载函数被调用，模块才从内核中消 失。55、X内核打印printk与常规打印printf的区别。printk函数在内核中使用，printf函数 在应用程序中使用：printk允许根据严重程度，通过附加不同的“优先级”

11、来对消息分 类。56、物理地址是指岀现在CPU地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的 最终结果。57、逻辑地址是程序代码经过编译后在汇编程序中使用的地址。58、线性地址（虚拟地址），是与CPU的位宽相关的地址，在32位CPU架构下，可以 表示4G的地址空间。59、XCPU要将一个逻辑地址转换为物理地址需要两步：首先CPU利用段式内存管理 单元将逻借地址转换成线性地址，再利用页式内存管理单元把线性地址最终转换为物理 地址。60、在Linux系统的内存管理中，逻辑地址与线性地址是保持一致的。61、在Linux系统中，巧妙地把段机制给绕过去，而完全利用了分页机制。62、Linux系统采用虚

12、拟内存管理技术，使得每个进程都有独立的进程地址空间，大小 为3G,用户看到的都是虚拟地址，而看不到实际的物理地址，这样用户程序可用比实 际物理内存更大的地址空间。63、Linux将4G的虚拟地址空间分为两个部分：用户空间和内核空间。用户空间从0 到3G,内核空间从3G到4G。用户进程可通过系统调用或中断的方式访问内核空间。64、进程的创建、程序载入、动态内存分配等操作都会分配内存给进程，它分配的仅仅 是虚拟地址，而不是物理地址。65、X实际的物理内存只有当进程真正地去访问新获取的虚拟地址时，才会由“请页机 制”产生“缺页”异常而进入分配实际页框的程序。66、内核空间是由内核负责映射，它不会跟着

13、进程改变，是固立的。67、）内核空间分布。3JG4G8M枢BK896Mimax)12 讪min)4M4M直接内存映射区，从3G开始最大到896M的线性地址空间，它与物理地址之间存在固泄的 线性关系。动态内存映射区，由vmalloc进行分配，线性空间连续，物理空间不一泄连续。永久内存映射区，对于896M以上的高端内存，可使用该区域来访问。固定映射区，它当中的每个地址项都服务于特左的用途，一般是外部硬件设备的映射地址。68、时钟中断由系统的左时硬件以周期性的时间间隔产生，英频率由内核根据HZ来确 泄，HZ是一个与体系结构无关的常数，在X86平台下，默认值为1000o69、内核泄时器用于控制某个函数

14、在未来的某个特左时间执行，函数仅执行一次，不循 环执行。70、每当时钟中断发生，全局变量jiffies就加1,该变量记录了自Linux启动后时钟中 断发生的次数，所以可利用它来计算不同事件间的时间间隔。71、）嵌入式系统开发流程：硬件系统设计、BootLoader移植、Linux内核務植、驱动 程序开发、协议栈开发、应用程序开发、QT图形化应用开发及网络应用开发、产品测 试及发布。72、交叉工具链。73、一个嵌入式系统分为三个层次。Boot ambersKemetRoot Iteyrt era尸Boodoactef引导加载程序BootLoaderLinux 内核 KerneL根文件系统Root

15、 Filesystem74、BootLoader是在操作系统运行之前运行的一段小程序，通过这段小程序可以初始化 硬件设备，为调用操作系统做好准备。它类似于PC中的BIOS程序。75、每种不同的CPU体系结构都有不同的BootLoader,除此以外，它还依赖于具体的 嵌入式板级设备的配置。76、BootLoader的启动过程可分为单阶段和多阶段两种，从固态存储设备上启动的 BootLoader大多采用两阶段模式。77、78、）在两阶段的BootLoader中，第一阶段（stag）的作用是：初始化硬件设备、为 stage2准备RAM空间、复制stage2代码到RAM空间、设巻堆栈、跳转到stage

16、2的入口 去执行：第二阶段（stage2）的作用是：初始化下一阶段要用的硬件设备、把内核映像 和根文件系统映像读到RAM中、跳转到内核的入口去执行。79、根文件系统是Linux启动时使用的第一个文件系统，它由一系列目录组成，目录中5包括了应用程序、c库、相关的配置文件等。80、)制作根文件系统的步骤：创建根文件系统的目录、创建设备文件、安装/etc、编 译内核模块、安装内核模块、配Jit BusyBoXs编译安装BusyBox、制作Ramdisk。81、文件系统的选择要根据存储设备的硬件特性、系统需求等来确定，在嵌入式Linux 系统中，常用的文件系统有：jffs2、yaffss cramfs

17、、ramdisk、ramfs等。82、驱动程序就是使硬件能够在操作系统中正常工作的软件。83、在Linux下，驱动程序分为三类：字符设备驱动、块设备驱动、网络接口驱动。84、X字符设备是一种按字节来访问的设备，字符驱动负责驱动字符设备，它可实现 open close、read、write 等系统调用。85、块设备驱动在Linux下与字符设备驱动仅仅是驱动和内核的接口不同。86、网络接口驱动负责发送和接收数据报文。87、驱动程序的安装可选择为内核模块方式或直接编译进内核。88、字符设备通过字符设备文件来存取。89、主设备号用来反映设备类型，次设备号用来区分同类型的设备。90、主设备号的获取有静态申请和动态分配两种方法。91、静态申请主设备号时，一旦选左的主设备号与已有的设备号冲突，驱动程序将无法 注册。92、不论使用何种方法分配设备号，都要在不再使用它们时释放这些设备号。93在 Linux 系统中，有 3 种重要的数据结构：Struct file、Struct inode、Struct file_operationso94、Struct file代表一个打开的文件，系统中每个打开的文件在内核空间都有一个关联 的struct file,它由内核在打开文件时创建，在文件关闭后释放。95、St