嵌入式系统设计与应用 试卷及答案 卷C

试卷C卷本卷共4页第-4-页《嵌入式系统设计与应用》课程考试试卷( C卷)说明：1、所有答案请写在专用答题纸的指定位置，否则无效。一、单项选择题(每小题2分，共20分)页式存储管理当中的页面是由所感知的。A．用户 B．编译系统 C． 操作系统 D．链接程序下面关于存储管理的叙述中，正确的是-。A．在嵌入式微处理器当中，都配备有存储管理单元MMUB．在嵌入式系统中，内核空间和用户空间必须是两个相互独立的地址空间C．在有些嵌入式系统中，甚至不提供存储管理功能D．在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，任务就能拥有任意大的编址空间3.下面不属于嵌入式操作系统的是：A．VxWorks B.ucosIIC.windows7D.WinCE

4.下面

特性符合嵌入式操作系统特点。

A.忽略功耗

B.不可定制

C.通用计算

D.实时性

5.在大多数Linux发行版本中，以下哪个属于字符设备

A.串行口

B.硬盘

C.虚拟终端

D.网卡6.在实时操作系统中，两个任务并发执行，一个任务要等待其合作伙伴发来消息，或建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为任务的。A．同步 B．互斥 C．调度 D．执行7.在ARMcortexA8处理器中，下面哪种中断方式优先级最高A.FIQ B.数据中止 C. Reset D.IRQ8.关于实时操作系统（RTOS）的任务调度器，以下描述中正确的是。A．任务之间的公平性是最重要的调度目标B．大多数RTOS调度算法都是可抢占式（可剥夺式）的C．RTOS调度器都采用了基于时间片轮转的调度算法D．RTOS调度算法只是一种静态优先级调度算法9.一个任务被唤醒，意味着。A．该任务重新占有了CPU B．其优先级变为最大C．其任务移至等待队列队首 D．任务变为就绪状态10.关于硬件抽象层，以下描述中错误的是。A．硬件抽象层包括操作系统内核和驱动程序B．硬件抽象层将操作系统与硬件平台隔开C．硬件抽象层是一种软件D．硬件抽象层有利于系统的模块化设计二．填空题(每空1分，共15分)1.嵌入式微处理器按指令系统分类可分为RISC和。2.字符设备是以为单位传输数据的设备，块设备的特点是对设备的读写是以为单位的，并且对设备的访问是随机的。网络设备驱动通常是通过等接口来实现操作。3.U-Boot的环境变量中最重要的两个变量是：和。4.若内存按字节编址，用存储容量为8K*8比特的存储器芯片构成地址编号A0000H～DFFFFH的内存空间，则至少需要片。5.Linux内核中解决并发控制最常用的方法是和。6.根据内核的核心功能，Linux内核具有5个主要的子系统，分别负责如下的功能：、内存管理、、进程间通信和。7.内核将进程、线程和内核线程一视同仁，即内核使用唯一的数据结构来分别表示它们；使用同一个函数来分别创建这三种执行线程。8信号和机制是Qt的核心特征。三．问答题(每小题5分，共35分)1.某计算机系统由下图所示的部件构成，假定每个部件的千小时可靠度R均为0.95，则该系统的千小时可靠度约为？（保留小数点后四位）2.假设某处理机的流水线指令由5个子部件完成，每个子部件的工作周期均为t，采用常规标量单流水线处理机。若连续执行18条指令，则共需时间多少t？3.请写一段代码，要求使用cdev_init()函数初始化已经存在的cdev结构体。4.请画出嵌入式linux的进程状态切换图？5.跟大多数BootLoader的启动过程相似，U-Boot的启动过程分为哪两个阶段？6.a,b是如下counter类的两个实例。#include<QObject>classCounter:publicQObject{Q_OBJECTpublic:Counter(){m_value=0;}intvalue()const{returnm_value;}publicslots:voidsetValue(intvalue);signals:voidvalueChanged(intnewValue);private:intm_value;};当实现如下操作后，Countera,b;QObject::connect(&a,&Counter::valueChanged,&b,&Counter::setValue);a.setValue(18);b.setValue(42);请分别写出a.value(),b.value()的值7.下面的声明都是什么意思？constintm;intconstm;constint*m;int*constm;intconst*mconst;四．应用题(每小题6分，共30分)假设某系统的一个绝对地址为0x9527的整型变量的值为0x1633。请编写代码实现这一操作。（C语言或者汇编语言皆可）2.ARM嵌入式系统的存储系统根据地址与数据高低字节的关系可以分为big-ending和small-ending。请编写代码段实现判断该处理器是否为big-ending。3.请按要求写出一个Makefile文件，要求包括：采用arm-linux-gcc交叉编译器，源文件为helloworld.c,目标文件为helloworld，使用cortexa8.h头文件，含有clean操作。4.在一个单处理器的计算机系统中，采用抢占式优先级的进程调度方案，且所有任务可以并行使用I/O设备。下表列出了五个任务T1、T2、T3、T4、T5及优先级（1最高，5最低）和独立运行时占用CPU与I/O设备的时间。如果操作系统的开销忽略不计，这五个任务从同时启动到全部结束的总时间为多少ms，CPU的空闲时间共有ms？请写出分析过程。任务优先级每个任务独立运行时所需的时间T11对每个任务：占用CPU10ms，I/O12ms，再占用CPU4msT22T33T44T555.请编写一个函数，实现对含有100个整型元素的数组a进行每个元素加1然后赋值给新数组b的操作。并且该代码段有如下要求：循环次数为50次；每次循环减少一条判断指令；流水线阻塞减少。《嵌入式系统设计与应用》试卷参考答案及评分标准(C卷)一、选择题(每小题2分，共20分)题号12345678910答案CCCDAACBDA二、填空题(每空1分，共15分)1.CISC。2.字符、块、socket。3.bootcmdbootargs。4.32。5.自旋锁信号量。6.进程管理、虚拟文件系统、网络接口7.task-structdo-fork()8.插槽四．问答题(每小题5分，共35分)1.本题考查系统可靠度的概念。串联部件的可靠度=各部件的可靠度的乘积。并联部件的可靠度=1 – 各部件失效率的乘积。题目中给出的系统由三个部件串联组成，其中第二、第三部件又分别由两个部件并联构成，因此整个系统的可靠度为0.95 *(1 – (1 – 0.95)* (1 – 0.95)) * (1 – (1 – 0.95) * (1 – 0.95)) ≈ 0.94535分（能够写出公式的给2分，正确计算结果给5分）2.本题考查指令流水的概念。顺序执行时，每条指令都需5步才能执行完，没有重叠。N级流水线执行，在单标量情况下，执行时间=（N-1）+指令数量所以连续执行18条指令后，共需时间为（5-1） + 18=22Dt。5分或者如下图一般做出图形分析，通过画图获得最终结果给5分3.第一部分是包头，由字符“$”构成；1分第二部分是数据包内容，对应调试信息，它可以是调试器发布的命令串，也可以是目标机的应答信息，数据包中应该至少有一个字节；2分第三部分是字符“#”，它是调试信息的结束标志；1分第四部分是由两位十六进制数的ASCII码字符构成的校验码，1分4.交叉开发模式一般采用以下3个步骤：（1）在主机上编译BootLoader(引导加载程序)，然后通过JTAG接口烧写到目标板。1分（2）在主机上编译Linux内核，然后通过BootLoader下载到目标板以启动或烧写到Flash。2分（3）在主机上编译各类应用程序，通过NFS运行、调试这些程序，验证无误后再将制作好的文件系统映像烧写到目标板2分5.跟大多数BootLoader的启动过程相似，U-Boot的启动过程分为两个阶段：第一阶段主要由汇编代码实现，1分负责对CPU及底层硬件资源的初始化；2分第二阶段用C语言实现，1分负责使能Flash、网卡等重要硬件资源和引导操作系统等。--1分6.a.setValue(18);a.value()=18,b.value()=18各1分b.setValue(42);a.value()=18,2分b.value()=421分7.constintm;m是一个常整型数intconstm;m是一个常整型数constint*m;m是一个指向常整型数的指针（也就是，整型数是不可修改的，但指针可以）。int*constm;m是一个指向整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是可以修改的，但指针是不可修改的）intconst*mconst;m是一个指向常整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的）以上每项各1分四．应用题(每小题6分，共30分)1.int*ptr;

ptr=(int*)0x9527;

*ptr=0x1633;说明：指针定义正确给3分。程序功能完成即可得6分2.typedefunion{charchChar;shortshShort;}UnEndian;//该枚举体的内存分配如下，chChar和shShort的低地址字节重合//如果是BigEndian则返回trueboolIsBigEndian（）{UnEndiantest；test.shShort=0x10;//如果是大端模式，则上面的语句就该同时把chChar成员赋值成了0x10if(test.chChar==0x10){returntrue;}returnfalse;}说明：程序功能完成即可得6分3.CC =arm-linux-gcc2分INSTALL =installTARGET =helloworld2分all:$(TARGET)$(TARGET):helloworld.ccortexa8.h1分 $(CC)-static$<-o$@clean: rm-rf*.o$(TARGET)*~1分4.本题考查的是操作系统进程调度方面的知识。可以按照如下的推理步骤进行分析，如：根据题意可知，三个任务的优先级T1>T2>T3>T4>T5，进程调度过程如下图所示，分析如下。t0时刻：进程调度程序选任务T1投入运行，运行10ms，任务T1占用I/O。t1时刻：此时由于CPU空闲，进程调度程序选任务T2投入运行，运行10ms后任务T2占用I/O。此时，t1与t2时刻任务T1占用I/O，任务T2在运行。t2时刻：此时由于CPU空闲，进程调度程序选任务T3投入运行，运行4ms后任务T1结束占用I/O。此时，t2与t3时刻任务T1、任务T2占用I/O，任务T3在运行。……按照如此规律分析，这5个任务从同时启动到全部结束的总时间为82ms，CPU的空闲时间共有12ms。按照此步骤得出总时间给3分，空闲时间给3分。5.voidincrement(int*b,int*c)