1. 嵌入式系统的一般定义？
答：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2. 嵌入式系统在广义上与狭义上讲有什么区别？
答：(1)广义上讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片机和dsp系统。
这些系统在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。但由于他们没有操作系统，管理系统硬件核软件的能力有限，在实现复杂多任务功能时，往往困难重重，甚至无法实现。
2)从狭义上讲，我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己操作系统，具有特定功能，用于特定场合的嵌入式系统。这里所谓的嵌入式系统是指狭义上的嵌入式系统。
3. 画出嵌入式系统的组成框图。（如右图）
4. 列举几条嵌入式系统的重要特征？
答：1）系统内核小；2）专用性强；3）系统精简；4）高实时性os；5）嵌入式软件开发走向标准化；6）嵌入式系统需要开发工具和环境。
5. 软实时系统和硬实时系统的定义和区别。
答：(1)定义：软实时系统是指如果在系统负荷较重时，允许发生错过时限的情况而且不会造成太大的危害。
硬实时系统指在实时系统中，如果系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败。
2)二者的区别在于对外界的事件做出反应的时间。
6. 解释一下前后台系统。
答：前后台系统是能对外部事件直接响应的系统。它包括前后台、实时多任务、多处理器等，是嵌入式实时系统的主要形式。
应用程序是一个无限循环，循环中调用相应的函数完成相应操作，这部分可以看成后台行为（background）。中断服务程序处理异步事件，这部分可看成前台行为（foreground)。后台也可以叫做任务级，前台也叫中断级。
7. 什么是操作系统内核？主要有哪些功能？
答：所谓的内核，是指系统当中的一个组件，它包含了操作系统(os)的主要功能，及os的各种特性及其相互之间的依赖关系。主要功能包括任务管理、存储管理、输入输出设备管理和文件系统管理。
8. 画出任务调度器的工作流程（如右图所示）。
9. 什么是可重入性函数？
答：可重入型函数可以被一个以上的任务调用，而不必担心数据的破坏。可重入型函数任何时候都可以被中断，一段时间以后又可以运行，而相应数据不会丢失。
可重入型函数或者只使用局部变量，即变量保存在cpu寄存器中或堆栈中。如果使用全局变量，则要对全局变量予以保护。
10. 什么叫互斥？
答：如果当前已经有一个任务正在访问某个共享数据，那么其它任务暂时都不能访问，只能等到它先用完。
11. 什么叫同步？
答：任务之间存在着协作分工，需要相互传递数据和信息才能完成各自的功能。
12. 什么是任务？
答：在许多嵌入式操作系统当中，一般把能够独立运行的实体称为“任务”。
13. 任务有哪几种状态，画出切换图。
答：任务的状态有休眠态、就绪态、运行态、等待或挂起态、中断态。相互切换如下图所示：
14. 列举几个常用嵌入式操作系统？
答：实时嵌入式操作系统的种类繁多，大体上可分为两种，商用型和免费型：①商用型的实操作系统功能稳定、可靠，有完善的技术支持和售后服务，但往往**昂贵vxworks、windowsce；②免费型的实时操作系统在**方面具有优势，目前主要有linux和uc/os，稳定性与服务性存在挑战。
15. 简述一下冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构？arm7与arm9分别是什么结构？
答：冯·诺依曼体系结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构；哈佛体系结构是一种将程序指令存储器和数据存储器分开的体系结构。arm7采用冯·诺依曼体系结构；arm9采用哈佛体系结构。
16. 什么是cisc与risc，各自有什么特点？
17. 什么是ip 核？
答：ip核是指具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（soc）的基本构件。
18. 简述一下arm7的3级流水线的工作流程。（p 74）
答：arm7采用了3级的流水线：(1)取指：
将指令从内存中取出来；(2)操作码和操作数被译码以决定执行各种操作；(3)执行已译码的指令。对于典型的指令来说上述每条操作都需要一个时钟周期。因此，一条正常的指令需要3哥时钟周期才能完成执行，这就是所谓的指令执行的延时。
如下图所示为单周期3级流水线的操作示意图：
19. 存储器系统。（p 148）
20. 为什么要有设备驱动程序？
答：设备驱动程序可以对系统提供访问外围设备的接口，吧操作系统（软件）和外围设备（硬件）分离开。当外围设备改变时，只需要换相应的驱动程序，不必修改操作系统的内核以及运行在操作系统中的软件。
21. 什么是设备驱动程序？
答：设备驱动程序是一个允许高级计算机软件与硬件交互的程序，这种程序建立了一个硬件与硬件，或硬件与软件沟通的界面。
22. 嵌入式操作系统主要包括那几个部分？
答：嵌入式操作系统包括嵌入式内核、嵌入式tcp/ip网络系统、嵌入式文件系统、嵌入式gui系统和电源管理等部分；嵌入式内核是基础和核心，其他部分要根据嵌入式系统的需要来确定。
23. 进程和线程有什么区别？任务属于进程还是线程？
答：进程（process）包含了正在运行的一个程序的所有状态信息，而线程（program）只是进程当中的一条执行流程、是能独立运行的基本单位，进程＝线程＋资源平台。一个任务既可以是一个进程，也可以是一个线程。
简而言之，它指的是一系列共同达到某一目的的操作。
24. 什么是占先式内核？
答：当前最高优先级任务一旦就绪立即获得执行权。
25. 列举3种任务调度策略。
答：(1)先来先服务调度算法；(2)短作业优先调度算法；(3)时间片轮转调度算法；(4)优先级调度算法；(5)单调速率调度算法；(6)最早期限优先调度算法。
26. 优先级的分配原则主要有哪些？
答：(1)静态优先级方式：指在创建任务时即确定任务的优先级，并保持不变到任务运行结束；(2)动态优先级方式：
指在创建任务时赋予给进程的优先级，在任务运行过程中可以动态改变，以便获得更好的调度性能。
27. 中断响应时间该如何计算？
答：中断响应时间 = 关中断的最长时间 + 保护内部寄存器的时间 + 进入中断服务函数的执行时间 + 开始执行中断服务例程第一条指令的时间。
28. 什么是优先级反转？
答：高优先级的任务在申请已经被低优先级任务占据的资源时，高优先级被迫进入等待态，如果有一个中优先级的任务一直在执行，则高优先级将无法执行。
29. 任务的划分原则有哪些？
答：(1)i/0原则：不同的外设执行不同任务；(2)优先级原则：
不同优先级处理不同的任务；(3)大量运算：归为一个任务；(4)功能耦合：归为一个任务；(5)偶然耦合：
归为一个任务；(6)频率组合：对于周期时间，不同任务处理不同的频率。
30. 嵌入式处理器评价指标主要有哪几条？
答：功耗；**存储密度；集成度；多**加速。
31. 画出桶形移位寄存器的工作原理图（如右图所示）。
32. arm处理器有哪几种工作模式？
33. arm微处理器共有 37 个32位寄存器，其中 31 个为通用寄存器， 6 个为状态寄存器。
34. 简述一下异常的处理步骤？
答：对异常的响应：(1)将下一条指令的地址保存到相应连接寄存器lr，以便程序在异常处理返回时能从正确的位置重新开始执行；(2)将cpsr复制到相应的spsr中；(3)根据异常类型，强制设置cpsr的运行模式位；(4)强制pc从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。
还可以设置中断禁止未，以禁止中断发生。
从异常返回：(1)将连接寄存器lr的值减去相应的偏移量后送到pc中；(2)将spsr复制回cpsr中；(3)若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。
35. 何为未定义异常？
答：当arm处理器遇到不能处理的指令时，会产生未定义指令异常。
36. 何为协处理器指令？（p 95）
答：arm指令集中包含许多协处理器指令。arm处理器使用多达16哥协处理器，允许其它处理器通过协处理器接口进行耦合，包括简单的内存保护到复杂的页面层次。
37. 什么是软件中断？
答：软件中断指令用于进入管理模式，常用于请求执行特定的管理功能。
38. arm指令集与thumb指令集特点与比较？( p 98 )
答：thumb指令集没有协处理器指令、信号量指令以及访问cpsr或spsr的指令，没有乘加指令及64位乘法指令等，且指令的第二操作数受到限制；除了跳转指令b有条件执行功能外，其他指令均为无条件执行；大多数thumb数据处理指令采用2地址格式。thumb指令集与arm指令的的区别如下：
(1)跳转指令；(2)数据处理指令；(3)单寄存器加载和存储指令；(4)批量寄存器加载和存储指令。
39. 写出下列一段**执行之后寄存器的值。
pre : r1=0x00000002, r4=0x00000003, sp=0x00080014
执行指令：
stmfd sp!,
post: r0r4
spr3
40. 程序状态寄存器访问指令有哪两条？并作出解释。
答：(1)读状态寄存器指令mrs：在arm处理器中，只有mrs指令可以吧状态寄存器cpsr或spsr的内容读出到通用寄存器中；(2)写状态寄存器指令msr：
在arm处理器中，只有msr指令可以直接设置状态寄存器cpsr或spsr。
嵌入式系统习题
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嵌入式ARM嵌入式系统设计
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