嵌入式系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱第一章什么是嵌入式系統(tǒng)？IEEE〔國際電氣和電子工程師協(xié)會〕的定義是什么？一般定義是什么？根據(jù)IEEE〔國際電氣和電子工程師協(xié)會〕的定義：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置一般定義：“以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為根底、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、本錢、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。〞廣義上講，但凡帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可稱為嵌入式系統(tǒng)。從狹義上講，我們更加強調(diào)那些使用嵌入式微處理器構(gòu)成獨立系統(tǒng)，具有自己操作系統(tǒng)，具有特定功能，用于特定場合的嵌入式系統(tǒng)。這里所謂的嵌入式系統(tǒng)是指狹義上的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)有哪些重要的特征？〔1〕系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比方ENEA公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核那么要大得多?！玻病硨Ｓ眯詮娗度胧较到y(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對硬件進行系統(tǒng)的移植。即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進行修改。同時針對不同的任務(wù)，往往需要對系統(tǒng)進行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級〞是完全不同的概念。〔３〕系統(tǒng)精簡嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)本錢，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)平安?！玻础掣邔崟r性O(shè)S這是嵌入式軟件的根本要求，而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實時性。實時系統(tǒng)的定義是什么？答：實時系統(tǒng)的正確性依賴于運行結(jié)果的邏輯正確性和運行結(jié)果產(chǎn)生的時間正確性，即實時系統(tǒng)必須在規(guī)定的時間范圍內(nèi)正確地響應(yīng)外部物理過程的變化。4，在典型的嵌入式系統(tǒng)組成中，可以分為哪四層？每一層具體是通常包含哪些單元？中間層BSP有哪些根本功能？答：硬件層，中間層，軟件層，功能層中間層BSP功能之一：硬件初始化片級初始化：主要完成CPU的初始化，把CPU從上電時的缺省狀態(tài)逐步設(shè)置成為系統(tǒng)所要求的工作狀態(tài)。板級初始化：完成CPU以外的其他硬件設(shè)備的初始化。除此之外，還要設(shè)置某些軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，為隨后的系統(tǒng)級初始化和應(yīng)用程序的運行建立硬件和軟件環(huán)境。系統(tǒng)級初始化：這是一個以軟件初始化為主的過程，主要進行操作系統(tǒng)初始化。BSP將控制轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)進行余下的初始化操作。包括加載和初始化與硬件無關(guān)的設(shè)備驅(qū)動程序，建立系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)，加載并初始化其他系統(tǒng)軟件模塊，比方網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、文件系統(tǒng)等；最后，操作系統(tǒng)創(chuàng)立應(yīng)用程序環(huán)境并將控制轉(zhuǎn)交給應(yīng)用程序的入口中間層BSP功能之二：盡管BSP中包含硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動程序，但是這些設(shè)備驅(qū)動程序通常不直接由BSP使用，而是在系統(tǒng)初始化過程中由BSP把它們與操作系統(tǒng)中通用的設(shè)備驅(qū)動程序關(guān)聯(lián)起來，并在隨后的應(yīng)用中由通用的設(shè)備驅(qū)動程序調(diào)用，實現(xiàn)對硬件設(shè)備的操作。5.嵌入式處理器可以分為幾大類？每一類代表的器件有哪些？第二章1,嵌入式硬件系統(tǒng)的根本結(jié)構(gòu)包含那些局部？〔嵌入式微處理器、存儲器、和輸入輸出〕嵌入式處理器的三大局部是什么？〔控制單元、算術(shù)邏輯單元和存放器〕2，什么是馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)？什么是哈佛體系結(jié)構(gòu)？各有哪些代表性的處理器？3復(fù)雜指令集計算機〔cisc〕和精簡指令集計算機〔risc〕各有什么特點？類別CISCRISC指令系統(tǒng)指令數(shù)量很多較少，通常少于100執(zhí)行時間有些指令執(zhí)行時間很長，如整塊的存儲器內(nèi)容拷貝；或?qū)⒍鄠€存放器的內(nèi)容拷貝到存貯器沒有較長執(zhí)行時間的指令編碼長度編碼長度可變，1-15字節(jié)編碼長度固定，通常為4個字節(jié)尋址方式尋址方式多樣簡單尋址操作可以對存儲器和存放器進行算術(shù)和邏輯操作只能對存放器對行算術(shù)和邏輯操作，Load/Store體系結(jié)構(gòu)編譯難以用優(yōu)化編譯器生成高效的目標代碼程序采用優(yōu)化編譯技術(shù)，生成高效的目標代碼程序4.在計算機體系結(jié)構(gòu)中，什么是馮氏結(jié)構(gòu)體系、哈氏結(jié)構(gòu)體系？馮·諾伊曼體系結(jié)構(gòu)也叫普林斯頓結(jié)構(gòu)，它的最大特征是什么？哈佛結(jié)構(gòu)，它的最大特征是什么？5．什么是CISC、RISC體系？其各自優(yōu)、缺點以及特點是什么？在指令數(shù)目上，CISC與RISC比擬，哪種結(jié)構(gòu)的指令數(shù)目多些？屬于CISC的代表性微處理器有哪些？屬于RISC的代表性處理器有哪些？ARM7TDMI屬于哪種體系？6.對于多字節(jié)類型的數(shù)據(jù)，在存儲器上有兩種存儲方式，分別是小端字節(jié)順序方式和大端字節(jié)順序方式，比方字符串數(shù)據(jù)“UNIX〞的ＡＳＣＩＩ碼數(shù)據(jù)｛0x55,0x4E,0x49,0x58}在16位字長的微處理器上，以小端字節(jié)順序方式存儲下來，取出時該微處理器變成大端字節(jié)順序方式，那么取出的字符串是什么，數(shù)據(jù)怎么表示?4，在無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件有哪幾種實現(xiàn)方式？循環(huán)輪詢系統(tǒng)，事件驅(qū)動系統(tǒng)〔前后臺〕5.按軟件結(jié)構(gòu)分類，操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可以分為哪幾種不同的結(jié)構(gòu)？〔單體結(jié)構(gòu)如嵌入式Linux，分層結(jié)構(gòu)如MS-DOS和微內(nèi)核結(jié)構(gòu)如OS-9〕每一種結(jié)構(gòu)的代表性實例是什么？微內(nèi)核結(jié)構(gòu)下的軟件體系結(jié)構(gòu)如何？說明它的特點?！膊僮飨到y(tǒng)內(nèi)核只包含最少的功能，如存儲管理和進程管理；其他的操作系統(tǒng)組件以中間件的形式存在于內(nèi)核之外；設(shè)備驅(qū)動程序完全從內(nèi)核中剝離，獨立成為一層；易于擴展、調(diào)試方便〕6．什么是輪詢系統(tǒng)？什么是前后臺系統(tǒng)〔事件驅(qū)動系統(tǒng)〕？循環(huán)輪詢系統(tǒng)：〔PollingLoop〕最簡單的軟件結(jié)構(gòu)，程序依次檢查系統(tǒng)的每個輸入條件，一旦條件成立就進行相應(yīng)的處理事件驅(qū)動系統(tǒng)：〔Event-Drivensystem〕事件驅(qū)動系統(tǒng)是能對外部事件直接響應(yīng)的系統(tǒng)。它包括前后臺、實時多任務(wù)、多處理器等，是嵌入式實時系統(tǒng)的主要形式7．多任務(wù)系統(tǒng)中，什么是占先式內(nèi)核？什么是非占先內(nèi)核？7．什么是設(shè)備驅(qū)動程序？設(shè)備驅(qū)動程序的主要功能有那些？直接與硬件打交道、對硬件進行控制和管理的軟件。嵌入式硬件設(shè)備本身無法工作，需要軟件來驅(qū)動，如初始化、控制、數(shù)據(jù)讀寫等8．嵌入式軟件的目標有哪些？要優(yōu)化哪些資源的使用？答：函數(shù)必須正確；源代碼簡潔、可讀性好、可維護；實時性要求較高的代碼能夠運行得足夠快；目標代碼小且高效?？傊?，要優(yōu)化對以下三種資源的使用：執(zhí)行時間；存儲空間；開發(fā)/維護時間。9．函數(shù)的調(diào)用過程是怎樣的？系統(tǒng)運行時，內(nèi)存分布狀況如何？不同的變量的存儲和作用域怎樣區(qū)別？ 當一個函數(shù)被調(diào)用時：在內(nèi)存的?？臻g當中為其分配一個棧幀，用來存放該函數(shù)的形參和局部變量；把實參變量的值復(fù)制到相應(yīng)的形參變量；控制轉(zhuǎn)移到該函數(shù)的起始位置；該函數(shù)開始執(zhí)行；控制流和返回值返回到函數(shù)調(diào)用點。10。什么是可重入函數(shù)？可以被一個以上的任務(wù)調(diào)用，而不必擔憂數(shù)據(jù)的破壞。可重入型函數(shù)任何時候都可以被中斷，一段時間以后又可以運行，而相應(yīng)數(shù)據(jù)不會喪失?？芍厝胄秃瘮?shù)只使用局部變量，即變量保存在CPU存放器或棧中12．什么是資源？〔程序運行時可使用的軟、硬件環(huán)境統(tǒng)稱為資源〕什么是共享資源？〔可以被一個以上任務(wù)使用的資源叫做共享資源〕什么是互斥？〔為了防止數(shù)據(jù)被破壞，每個任務(wù)在與共享資源打交道時，必須獨占該資源，這叫做互斥〕13．什么是進程？進程應(yīng)該包括哪些東西？一個進程應(yīng)該包括：程序的代碼；程序的數(shù)據(jù)；PC中的值，用來指示下一條將運行的指令；一組通用的存放器的當前值，堆、棧；一組系統(tǒng)資源〔如翻開的文件〕總之，進程包含了正在運行的一個程序的所有狀態(tài)信息。14．什么是任務(wù)？〔在許多嵌入式操作系統(tǒng)當中，一般把能夠獨立運行的實體稱為“任務(wù)〕任務(wù)切換是怎樣的？〔當多任務(wù)內(nèi)核決定運行另外的任務(wù)時，它保存正在運行任務(wù)的當前狀態(tài)，即CPU存放器中的全部內(nèi)容。這些內(nèi)容保存在任務(wù)自已的棧區(qū)之中。入棧工作完成以后，就把下一個將要運行的任務(wù)的當前狀態(tài)從任務(wù)的棧中重新裝入CPU的寄予存器，并開始下一個任務(wù)的運行。這個過程就稱為任務(wù)切換〕任務(wù)有哪三種根本狀態(tài)？就緒，執(zhí)行，阻塞15．描述任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？〔描述任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：任務(wù)控制塊〕包含哪些內(nèi)容？〔任務(wù)ID、任務(wù)的狀態(tài)、任務(wù)的優(yōu)先級；CPU上下文信息：通用存放器的值、PC存放器的值、程序狀態(tài)字、棧指針的值；如果在該OS中，任務(wù)描述的是進程，那么還應(yīng)包括其他的一些內(nèi)容，如段表地址、頁表地址等存儲管理方面的信息；根目錄、文件描述字等文件管理方面的信息?！?7.任務(wù)在那些時間可以調(diào)度？當一個新的任務(wù)被創(chuàng)立時，是執(zhí)行新任務(wù)還是繼續(xù)執(zhí)行父任務(wù)？當一個任務(wù)運行完畢時；當一個任務(wù)由于I/O、信號量或其他的某個原因被阻塞時；當一個I/O中斷發(fā)生時，說明某個I/O操作已經(jīng)完成，而等待該I/O操作的任務(wù)轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)；在分時系統(tǒng)中，當一個時鐘中斷發(fā)生時。18.嵌入式系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度算法的評價指標有哪些？響應(yīng)時間〔responsetime〕：調(diào)度器為一個就緒任務(wù)進行上下文切換的時間，以及任務(wù)在就緒隊列中等待的時間；周轉(zhuǎn)時間〔turnaroundtime〕：一個任務(wù)從提交到完成所經(jīng)歷的時間；調(diào)度開銷〔overhead〕：調(diào)度算法在執(zhí)行時所需要的時間和空間開銷；公平〔fairness〕：大致相當?shù)膬蓚€進程所得到的CPU時間也應(yīng)是大致相同的，防止饑餓(starvation)；均衡：盡可能使整個系統(tǒng)的各局部〔CPU、I/O〕都忙起來，提高系統(tǒng)資源的使用效率；吞吐量〔Throughput〕：單位時間內(nèi)完成的任務(wù)數(shù)。19．什么是優(yōu)先級調(diào)度算法？〔優(yōu)先級算法〔PriorityScheduling〕：給每個任務(wù)設(shè)置一個優(yōu)先級，然后在所有就緒任務(wù)中選擇優(yōu)先級最高的那個任務(wù)去運行〕任務(wù)優(yōu)先級有哪兩種確定方式？〔靜態(tài)和動態(tài)兩種〕20．大多數(shù)RTOS調(diào)度器都采用基于優(yōu)先級的可搶占調(diào)度算法，但在具體實現(xiàn)上要考慮哪些問題：〔如何設(shè)定各個任務(wù)的優(yōu)先級？優(yōu)先級是靜態(tài)設(shè)置的還是動態(tài)可變的？算法的性能如何，能否滿足實時要求？〕21．任務(wù)間通信可以有哪幾種方式？共享內(nèi)存〔sharedmemory〕；消息傳遞〔messagepassing〕；管道〔pipe〕；信號〔signal〕。22．什么是代碼的臨界區(qū)？什么叫臨界資源？對共享內(nèi)存或共享文件的訪問，可能會導(dǎo)致競爭條件的出現(xiàn)。我們把完成這類事情的那段代碼稱為“臨界區(qū)〞〔CriticalRegion〕，把需要互斥訪問的共享資源稱為“臨界資源〞。23有哪幾種種方法，使得任何兩個任務(wù)都不會同時出現(xiàn)在臨界區(qū)中，就可以防止競爭條件的出現(xiàn)？1當一個任務(wù)進入臨界區(qū)后，關(guān)閉所有的中斷；當它退出臨界區(qū)時，再翻開中斷。2可以采用各種基于繁忙等待(busywaiting)的策略，根本思路是：當一個任務(wù)想要進入它的臨界區(qū)時，首先檢查一下是否允許它進入，假設(shè)允許，就直接進入了；假設(shè)不允許，就在那里循環(huán)地等待，一直等到允許它進入。24．什么是信號量？什么是原子操作？什么是P原語？什么是V原語？1965年由著名的荷蘭計算機科學(xué)家Dijkstra提出，其根本思路是用一種新的變量類型〔semaphore〕來記錄當前可用資源的數(shù)量。有兩種實現(xiàn)方式：1〕semaphore的取值必須大于或等于0。0表示當前已沒有空閑資源，而正數(shù)表示當前空閑資源的數(shù)量；2〕semaphore的取值可正可負，負數(shù)的絕對值表示正在等待進入臨界區(qū)的任務(wù)個數(shù)。信號量是由操作系統(tǒng)來維護的，任務(wù)只能通過初始化和兩個標準原語〔P、V原語〕來訪問。初始化可指定一個非負整數(shù)，即空閑資源總數(shù)。P、V原語作為操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼的一局部，是一種不可分割的原子操作〔atomicaction〕，在其運行時，不會被時鐘中斷所打斷P原語：P是荷蘭語Proberen〔測試〕的首字母。申請一個空閑資源〔把信號量減1〕，假設(shè)成功，那么退出；假設(shè)失敗，那么該任務(wù)被阻塞；V原語：V是荷蘭語Verhogen〔增加〕的首字母。釋放一個被占用的資源〔把信號量加1〕，如果發(fā)現(xiàn)有被阻塞的任務(wù)，那么選擇一個喚醒之。25．如何用信號量實現(xiàn)互斥？如何用信號量實現(xiàn)同步？26．IO設(shè)備按數(shù)據(jù)組織分類包括哪兩種類型？塊設(shè)備：以數(shù)據(jù)塊來作為信息的存儲和傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊都有一個地址，如磁盤；字符設(shè)備：以字符來作為信息的存儲和傳輸單位，如打印機。27．CPU如何與設(shè)備控制器當中的存放器以及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)有哪三種編址方式？采用哪三種方法實現(xiàn)IO的輸入輸出？I/O獨立編址；內(nèi)存映像編址；混合編址。程序循環(huán)檢測方式(ProgrammedI/O)；中斷驅(qū)動方式(Interrupt-drivenI/O)；直接內(nèi)存訪問方式(DMA,DirectMemoryAccess)；第三章ARM處理器體系結(jié)構(gòu)與指令集1.32位嵌入式微處理器的主要評價指標有哪些？功耗。一般的嵌入式微處理器都有三種運行模式：運行模式〔operational〕；待機模式〔standbyorpowerdown〕；停機模式〔andclock-off〕。功耗的評測指標是MIPS/W；代碼存儲密度。傳統(tǒng)的CISC指令集計算機具有較好的代碼存儲密度。而RISC指令集計算機由于要求指令編碼長度固定，雖然可以簡化和加速指令譯碼過程，但為了實現(xiàn)與CISC指令集計算機相同的作業(yè)，往往需要更多的指令來完成，從而增加了代碼長度集成度。 嵌入式微處理器一般都為專用市場設(shè)計的，需要較高的集成度。但把所有的外圍設(shè)備都集成到一個芯片上也不是一種好的解決方案。這是因為高集成度使芯片變得復(fù)雜，芯片引腳變密，增加了系統(tǒng)設(shè)計和測試的復(fù)雜性。因此，集成外圍設(shè)備時必須要考慮簡化系統(tǒng)設(shè)計，并縮短整個系統(tǒng)的開發(fā)周期。多媒體加速。 為實現(xiàn)多媒體加速功能，嵌入式微處理器的設(shè)計者在傳統(tǒng)的微處理器指令集的根底上增加JPEG和MPEG解壓縮的離散余弦變換指令。還有一些半導(dǎo)體廠商針對智能和移動通訊市場的需求，將RISC微處理器和DSP集成在一個芯片上，如TI的OMAP。2.ARM7TDMI的關(guān)鍵部件有幾個？分別是什么？3.ARM處理器可以執(zhí)行兩套指令系統(tǒng)，分別為ARM態(tài)和Ｔｈｕｍｂ態(tài)，ARM指令和Thumb指令，指令長度上有什么區(qū)別？〔32bits長(ARM狀態(tài))16bits長(Thumb狀態(tài))〕系統(tǒng)啟動時，處理器處于哪種狀態(tài)？〔ARM態(tài)〕7.程序計數(shù)器PC總是指向當前指令的下兩條指令的地址，ARM處理器中，PC一般用那個存放器？〔R15〕當ARM處理器處于ARM態(tài)時，PC為當前指令的地址加8字節(jié)，Thumb狀態(tài)時，PC為當前指令的地址加幾個字節(jié)？8.ARM處理器中，R13、R14、R15的功能各是什么，使用它們，細節(jié)上各自有什么特別要注意的地方？9.ARM處理器有哪幾種運行模式？各是什么？特權(quán)模式和用戶模式各包括哪些運行模式？處理器模式說明備注用戶(usr)正常程序執(zhí)行模式不能直接切換到其它模式系統(tǒng)(sys)運行操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)與用戶模式類似，但具有可以直接切換到其它模式等特權(quán)快中斷(fiq)支持高速數(shù)據(jù)傳輸及通道處理FIQ異常響應(yīng)時進入此模式中斷(irq)用于通用中斷處理IRQ異常響應(yīng)時進入此模式管理(svc)操作系統(tǒng)保護模式系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時進入此模式中止(abt)用于支持虛擬內(nèi)存和/或存儲器保護在ARM7TDMI沒有大用處未定義(und)支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真未定義指令異常響應(yīng)時進入此模式10.ARM允許多種尋址方式，例如MOVR0，R1，這里源操作數(shù)和目的操作數(shù)使用的都是存放器尋址，那么指令LDRR0，[R1，#4],這里源操作數(shù)使用的尋址方式是叫什么？那么指令LDRR0，[R1],這里源操作數(shù)使用的尋址方式是什么？，該指令助記符的含義是什么？與LDR相對應(yīng)的指令助記符是什么？11.ARM7使用了幾級流水線，分別是什么？ARM9使用了幾級流水線？分別是什么？ARM7:3級-取指，譯碼，執(zhí)行。ARM9:5級-取指，指令譯碼，執(zhí)行，緩沖/數(shù)據(jù)，回寫。12.ARM微處理器的存放器在邏輯上有多少個?分別是什么？13.ARM處理器支持哪幾種異常？按響應(yīng)異常的優(yōu)先級分類，優(yōu)先級最高的是什么？最低的是什么？進入、退出異常時，ARM處理器分別要執(zhí)行什么操作？FIQ，IRQ(InterruptReQuest)，未定義指令，預(yù)取中止，數(shù)據(jù)中止，復(fù)位，軟件中斷Softwareinterrupt。優(yōu)先級最高：復(fù)位，最低：未定義指令。進入：拷貝CPSR到SPSR_<mode>，設(shè)置適當?shù)腃PSR位，保存返回地址到LR_<mode>，設(shè)置PC為相應(yīng)的異常向量退出：1.〔R14〕中的值減去偏移量后存入PC，偏移將LR量根據(jù)異常的類型而有所不同；2.將SPSR的值復(fù)制回CPSR；3.清零在入口置位的中斷禁止標志。14.在ARM處理器中，把CPSR或SPSR的內(nèi)容讀出到通用存放器中，有什么特別的要求？想修改CPSR存放器的值為0XFF，應(yīng)該用什么指令？怎么做？15.閱讀分析代碼，實現(xiàn)兩個存放器值的內(nèi)容相加。;文件名：TEST1.S;功能：實現(xiàn)兩個存放器相加;說明：使用ARMulate軟件仿真調(diào)試 AREA Example1,CODE,READONLY ;聲明代碼段Example1 ENTRY ;標識程序入口 CODE32 ;聲明32位ARM指令START MOV R0,#0 ;設(shè)置參數(shù) MOV R1,#10LOOP BL ADD_SUB ;調(diào)用子程序ADD_SUB B LOOP ;跳轉(zhuǎn)到LOOPADD_SUB ADDS R0,R0,R1 ;R0=R0+R1 MOV PC,LR ;子程序返回 END ;文件結(jié)束16．分析一段指令執(zhí)行前后的變化PREr0=0x00000000,r1=0x00009000,Mem32[0x00009000]=0x01010101Mem32[0x00009004]=0x02023202回寫型前變址尋址：LDRr0,[r1,#0x4]！POSTr0=0x02023202,r1=0x00009004前變址尋址：LDRr0,[r1,#0x4]POSTr0=0x02023202,r1=0x00009000后變址尋址：LDRr0,[r1],#0x4POSTr0=0x01010101,r1=0x0000900417．完成一個存儲器數(shù)據(jù)塊拷貝目的目的源高地址低地址拷貝存儲地址r9r11r10注：r9——存放源數(shù)據(jù)的起始地址r10——存放目標起始地址r11——存放源結(jié)束地址loopLDMIAr9!,{r0-r7};裝載32字節(jié)并更新r9指針STMIAr10!,{r0-r7};存儲32字節(jié)并更新r10指針CMPr9,r11;是否到達結(jié)束地址BNEloop;不相等跳轉(zhuǎn)第四局部1．μC/OS主要特點有哪些？公開源代碼可移植性〔Portable〕絕大局部C/OS-II的源碼是用移植性很強的ANSIC寫的。和微處理器硬件相關(guān)的那局部是用匯編語言寫的。匯編語言寫的局部已經(jīng)壓到最低限度，使得C/OS-II便于移植到其他微處理器上。C/OS-II可以在絕大多數(shù)8位、16位、32位以至64位微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器〔DSP〕上運行?？晒袒睷OMable〕C/OS-II是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的，這就意味著，只要讀者有固化手段〔C編譯、連接、下載和固化〕，C/OS-II可以嵌入到讀者的產(chǎn)品中成為產(chǎn)品的一局部。可裁剪〔Scalable〕可以只使用C/OS-II中應(yīng)用程序需要的那些系統(tǒng)效勞。也就是說某產(chǎn)品可以只使用很少幾個C/OS-II調(diào)用，而另一個產(chǎn)品那么使用了幾乎所有C/OS-II的功能，這樣可以減少產(chǎn)品中的C/OS-II所需的存儲器空間〔RAM和ROM〕。這種可剪裁性是靠條件編譯實現(xiàn)的。占先式〔Preemptive〕多任務(wù)C/OS-II可以管理64個任務(wù)，然而，目前這一版本保存8個給系統(tǒng)。應(yīng)用程序最多可以有256個任務(wù)可確定性全部C/OS-II的函數(shù)調(diào)用與效勞的執(zhí)行時間具有可確定性。任務(wù)棧每個任務(wù)有自己單獨的棧，C/OS-II允許每個任務(wù)有不同的?？臻g，以便壓低應(yīng)用程序?qū)AM的需求。系統(tǒng)效勞C/OS-II提供很多系統(tǒng)效勞，例如郵箱、消息隊列、信號量、塊大小固定的內(nèi)存的申請與釋放、時間相關(guān)函數(shù)等。中斷管理中斷可以使正在執(zhí)行的任務(wù)暫時掛起，如果優(yōu)先級更高的任務(wù)被該中斷喚醒，那么高優(yōu)先級的任務(wù)在中斷嵌套全部退出后立即執(zhí)行，中斷嵌套層數(shù)可達255層。穩(wěn)定性與可靠性2.μC/OS允許管理有多少個任務(wù)，用戶可以有多少個任務(wù)？系統(tǒng)保存的幾個任務(wù)是什么？μC/OS-Ⅱ可以管理多達64個任務(wù)；系統(tǒng)保存了優(yōu)先級為0、1、2、3、OS_LOWEST_PRIO-3、OS_LOWEST_PRI0-2，OS_LOWEST_PRI0-1以及OS_LOWEST_PRI0這8個任務(wù)以被將來使用，用戶可以有56個應(yīng)用任務(wù)3．任務(wù)的組成包括那些局部？任務(wù)控制塊----uC/OS-II進行任務(wù)管理用的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。任務(wù)代碼----描述任務(wù)算法的程序編碼。任務(wù)堆棧----任務(wù)的工作現(xiàn)場環(huán)境。4.μC/OS中任務(wù)有五種狀態(tài)，相互間轉(zhuǎn)換需要特定的條件，試用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述。5．任務(wù)堆棧在系統(tǒng)中有哪些應(yīng)用？任務(wù)堆棧是任務(wù)的三大組成局部之一。保存CPU存放器現(xiàn)場〔R0~R12、LR、SPSR等〕。本Task的私有數(shù)據(jù)。6.TCB中各成員的作用是什么？7．什么是任務(wù)就緒表？任務(wù)優(yōu)先級和任務(wù)就緒表的映射關(guān)系是怎樣的？任務(wù)就緒表：每個任務(wù)的就緒態(tài)標志放入在就緒表中，就緒表中有兩個變量OSRdyGrp和OSRdyTbl[]。在OSRdyGrp中，任務(wù)按優(yōu)先級分組，8個任務(wù)為一組。OSRdyGrp中的每一位表示8組任務(wù)中每一組中是否有進入就緒態(tài)的任務(wù)。任務(wù)進入就緒態(tài)時，就緒表OSRdyTbl[]中的相應(yīng)元素的相應(yīng)位也置位。映射關(guān)系：uC/OS-II最多管理64個任務(wù)，Prio值域：0~63，對應(yīng)的二進制數(shù)000,000~111,111〔6bit〕，OSRdyGrp〔任務(wù)組就緒變量〕8bit，任務(wù)就緒數(shù)組元素OSRdyTbl也是8bit。prio.D[5:3]---對應(yīng)OSRdyTbl的下標〔任務(wù)組號y〕，也對應(yīng)OSRdyGrp的比特位號。prio.D[2:0]---對應(yīng)OSRdyTbl元素的位號〔任務(wù)組號x〕8.舉例說明優(yōu)先級在任務(wù)就緒表中的表示。答：舉例：prio=29的任務(wù)在任務(wù)就續(xù)表中的表示。prio=29，其8進制表示為：35O9．如何實現(xiàn)任務(wù)優(yōu)先級到就緒表的操作？怎樣從任務(wù)就緒表中獲得當前優(yōu)先的最高的優(yōu)先級號？操作：如果prio是任務(wù)的優(yōu)先級，即任務(wù)的標識號，那么將任務(wù)放入就緒表，即使任務(wù)進入就緒態(tài)的方法是：OSRdyGrp|=OSMapTbl[prio>>3];OSRdyTbl[prio>>3]|=OSMapTbl[prio&0x07];假設(shè)優(yōu)先級為12——1100bOSRdyGrp|=OSMapTbl[12>>3](0x02)；OSRdyTbl[1]|=0x10;獲得優(yōu)先級號：將優(yōu)先級數(shù)分解為高三位和低三位分別確定；高優(yōu)先級有著小的優(yōu)先級號；10．μC/OS中有哪幾個任務(wù)調(diào)度器？任務(wù)調(diào)度器有哪兩項工作？任務(wù)調(diào)度器的兩項主要工作：①從任務(wù)就緒表中查找優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)，②實現(xiàn)任務(wù)切換。uC/OS-II中有兩個“任務(wù)調(diào)度器〞：任務(wù)級的調(diào)度器(OS_Sched())，中斷級的調(diào)度器(OSIntCtxSw())11．任務(wù)切換宏OS_TASK_SW()依次完成的7項工作是什么？被中止Task的斷點指針〔PC〕入棧保護被中止Task通用存放器入棧保護被中止Task系統(tǒng)管理SP→該TCB->OSTCBStkPtr獲得待運行任務(wù)TCB獲得待運行任務(wù)TCB->OSTCBStkPtr恢復(fù)待運行任務(wù)CPU現(xiàn)場〔不包含PC〕切換CPU.PC，使CPU接續(xù)運行待運行Task斷點。12．某系統(tǒng)中有Task_A、Task_B兩個任務(wù)都要使用公共資源〔例如UART〕，他們可以分別使用，但不能同時使用。如何用信號量的方法解決此問題？答：……OS_EVENT*UART_Flag;//聲明事件指針變量INT8Uerr; //聲明全局狀態(tài)變量……voidmain(void){OSInit();UART_Flag=OSSemCreate(1);//創(chuàng)立信號量OSTaskCreate(Task_A,……);//創(chuàng)立任務(wù)AOSTaskCreate(Task_B,……);//創(chuàng)立任務(wù)BOSStart();}voidTask_A(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體A{OSSemPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSSemPost(UART_Flag); //發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(nnnn); //Task_A延時nnnn個時鐘節(jié)拍}}voidTask_B(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體B{OSSemPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSSemPost(UART_Flag); //發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(mmm); //Task_B延時mmm個時鐘節(jié)拍}}13．某系統(tǒng)中有Task_A、Task_B兩個任務(wù)，假設(shè)想執(zhí)行Task_B，必須首先經(jīng)過Task_A。如何用信號量的方法，將Task_B作為Task_A的后續(xù)功能，解決此問題?答：……OS_EVENT*Task_Flag;//聲明信號量……voidmain(void){OSInit();Task_Flag=OSSemCreate(0);//創(chuàng)立信號量OSTaskCreate(Task_A,……);//創(chuàng)立任務(wù)AOSTaskCreate(Task_B,……);//創(chuàng)立任務(wù)BOSStart();}voidTask_A(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體A{OSSemPost(Task_Flag);//發(fā)送信號量Task_Flag…… ； //Task_A業(yè)務(wù)功能代碼OSTimeDly(nnnn); //Task_A延時nnnn個時鐘節(jié)拍}}voidTask_B(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體B{OSSemPend(Task_Flag,0,&err);//請求信號量Task_Flag……； //Task_B業(yè)務(wù)功能代碼/*OSTimeDly(mmm); //Task_B延時mmm個時鐘節(jié)拍*/}}14．什么是任務(wù)的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象？發(fā)生的原因是什么？如何解決？答：是指在剝奪式OS中，當任務(wù)以獨占方式使用共享資源時，低優(yōu)先級的任務(wù)可能先于高優(yōu)先級任務(wù)得到系統(tǒng)調(diào)度而運行的現(xiàn)象。原因：低優(yōu)先級的任務(wù)獨占共享資源，迫使高優(yōu)先級任務(wù)因等待資源而讓出CPU。解決方法：暫時提升獲得共享資源任務(wù)的優(yōu)先級別，盡快釋放共享資源，之后再恢復(fù)其原有的優(yōu)先級別。15．某系統(tǒng)中有Task_A、Task_B兩個任務(wù)都要使用公共資源〔例如UART〕，他們可以分別使用，但不能同時使用；Task_A、Task_B兩任務(wù)的優(yōu)先級之間還存在許多中間優(yōu)先級的任務(wù)；例如：Prio(Task_A)=3,Prio(Task_B)=20,優(yōu)先級在[3,20]之間還存在5個任務(wù)Task_1,Task_2,……,Task_5，有可能引起優(yōu)先級反轉(zhuǎn)。如何使用互斥信號量的方法解決此問題？答：……OS_EVENT*UART_Flag;//聲明信號量INT8Uerr; //聲明全局狀態(tài)變量……voidmain(void){OSInit();UART_Flag=OSMutexCreate(2,&err);//創(chuàng)立互斥信號量OSTaskCreate(Task_A,……,3);//創(chuàng)立任務(wù)AOSTaskCreate(Task_B,……,20);//創(chuàng)立任務(wù)BOSTaskCreate(Task_1,……,6);……OSTaskCreate(Task_5,……,18);OSStart();}voidTask_A(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體A{OSMutexPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSMutexPost(UART_Flag);//發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(nnnn); //Task_A延時nnnn個時鐘節(jié)拍}}voidTask_B(void*pdata){……;for(;;) //任務(wù)體B{OSMutexPend(UART_Flag,0,&err);//請求信號量UART_FlagFunction(UART); //使用信號量UART_FlagOSMutexPost(UART_Flag);//發(fā)送信號量UART_FlagOSTimeDly(mmm); //Task_B延時mmm個時鐘節(jié)拍}}16．某應(yīng)用系統(tǒng)含有“數(shù)據(jù)采集〞任務(wù)Task_A和“數(shù)據(jù)處理〞任務(wù)Task_B；Task_A周期性的定時采集數(shù)據(jù)，如何用消息郵箱的方式將數(shù)據(jù)傳送到Task_B處理?答：INT16Uzql_data; //存放AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)OS_EVENT*Dt_box; //消息郵箱指針voidmain(void){OSInit();Dt_box=OSMboxCreate(void*0);//創(chuàng)立(空)消息郵箱OSTaskCreate(Task_A,…); //創(chuàng)立Task_AOSTaskCreate(Task_B,…); //創(chuàng)立Task_BOSStart();}voidTask_A(void*pdata) //采集數(shù)據(jù)任務(wù){(diào)for(;;){……; //啟動A/D轉(zhuǎn)換zql_data=GetAD(); //得到一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)OSMboxPost(Dt_box,&zql_data); //將zql_data數(shù)據(jù)發(fā)送到消息郵箱OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0) //定時1秒}}voidTask_B(void*pdata) //處理數(shù)據(jù)任務(wù){(diào)INT16U*data_B;for(;;){……; //其他業(yè)務(wù)data_B=OSMboxPend(