嵌入式系统实时操作系统习题集

嵌入式系统实时操作系统习题集
嵌入式系统实时操作系统
习题集
车畅编
西华大学机械学院
西华大学机械工程与自动化学院
2021年6月
第一章绪论
一、填空题
1、arm(advancedriscmachines)，既可以指出就是一个公司的名字，也可以指出就是
对一类处理器的俗称，还可以指出就是一种技术的名字。

1991年arm公司设立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的许可，将arm技术知识产权ip核的技术转让给相同厂商，构成
各种芯片，其中ip核是指（就是一段具备特定电路功能的硬件描述语言程序）。

2、从技术的角度，嵌入式系统定义为：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。

是将（应用程序、操作系统和计算机硬件）集成在一起的系统。

3、（mcs-51系列的
单片机）是低端嵌入式系统中用得最多的微处理器。

4、嵌入式最轻硬件系统由（时钟系统、供电系统、存储器系统、调试测试USB、登位及其布局系统和嵌入式控制器）共同组成。

5、计算机系统由（硬件和软件）构成，在发展初期并没有操作系统这个概念，用户
使用（监控程序）来使用计算机。

6、至目前为止，主流的操作系统存有三种：（多道批处理、分时和实时操作系统）。

7、对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为（前后台系统
或超循环系统）。

8、中断服务程序处置异步事件，这部分可以看作前台犯罪行为，前台也叫做（中断级）。

时间相关性很强的关键操作方式一定就是依靠中断服务程序去确保的。

9、指处理时不可分割的代码，运行这些代码不允许被打断，称为（代码的临界区），也称为临界区。

10、可以被一个以上任务采用的资源叫作（共享资源）。

11、多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配cpu时间，并且负责任务之间的通信。

内核提供的基本服务是（任务切换）。

12、
13、多数实时内核就是（基于优先级调度法）的。

二、判断题
1、嵌入式系统一定就是实时系统。

（×）
2、如果“软实时系统”没有满足指定的时间约束并不会导致灾难性的后果，而对于“硬实时系统”来说却是灾难性的。

（√）
3、硬件抽象化层就是坐落于操作系统内核与硬件电路之间的USB层，其目的是将硬件抽象。

它暗藏了特定平台的硬件USB细节,为操作系统提供更多交互式硬件平台,并使其具备硬件毫无关系性,可以在多种平台上展开移殖。

（√）
4、操作系统是计算机中最基本的程序。

操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动；操作系统提供用户接口，使用户获得良好的工作环境；操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。

（√）
5、调度就是内核的主要职责之一。

调度就是同意该轮至哪个任务运转了。

（√）
6、非后来居上式调度法也称为合作型多任务，各个任务彼此合作共享资源一个cpu。

（√）
7、占先式内核要求每个任务自我放弃cpu的所有权。

占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个cpu。

（×）
2
8、当系统响应时间很重要时，要使用占先式内核。

最高优先级的任务一旦就绪，总能得到cpu的控制权。

（√）
9、中断就是一种硬件机制，用作通告cpu有个异步事件出现了。

中断一旦被辨识，cpu留存部分（或全部）上下文即为部分或全部寄存器的值，重定向至专门的子程序，称作中断服务子程序（isr）。

中断服务子程序搞事件处理，处置顺利完成后，在前后台系统中，程序返回后台程序。

（√）
10、中断是一种硬件机制，用于通知cpu有个异步事件发生了。

中断一旦被识别，cpu保存部分（或全部）上下文即部分或全部寄存器的值，跳转到专门的子程序，称为中断服务子程序（isr）。

中断服务子程序做事件处理，处理完成后，对占先式内核而言，让进入就绪态的优先级最高的任务开始运行。

（√）
11、中断就是一种硬件机制，用作通告cpu有个异步事件出现了。

中断一旦被辨识，cpu留存部分（或全部）上下文即为部分或全部寄存器的值，重定向至专门的子程序，称
作中断服务子程序（isr）。

中断服务子程序搞事件处理，处置顺利完成后，对非后来居
上式内核而言，程序返回被中断了的任务。

（√）
三、论述题
1、什么就是嵌入式系统？从两个方面表明嵌入式系统的基本概念。

请问：（1）从技
术的角度定义：以应用领域为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可以剪裁、适应环境
应用领域系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

就是将应
用程序、操作系统和计算机硬件内置在一起的系统。

（2）从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧
密耦合在一起的计算机系统。

术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的
部分，称为嵌入的系统。

嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。

2、下图中，分别表示
什么系统？任务isr任务任务isr任务任务任务isr任务
请问:分别就是前后台系统,非后来居上操作系统,后来居上操作系统。

3
第二章嵌入式系统的硬件基础
一、填空题
1、与冯.诺曼结构处理器比较，哈佛结构处理器存有两个显著的特点：1）采用两个
单一制的（存储器）模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不容许指令和数据共存；2）采用单一制的（两条总线），分别做为cpu与每个存储器之间的专用通信路径，而这
两条总线之间不无关联。

2、arm7系列使用（3级）流水线。

3、通过分时F83E43Se的方式，将信息以一个或多个源部件传输至一个或多个目的部
件的一组传输线。

就是电脑中传输数据的公共地下通道，将其称作（总线）。

4、基于蓝
牙USB和红外接口的传输设备，（蓝牙技术）传输距离远。

5、嵌入式系统中的触摸屏分
成（电阻式、电容式和电感式）三种。

二、判断题
1、繁杂指令集cis具备大量的指令和串行方式，指令长度气门8/2；crisc精简指令
集只涵盖最有价值的指令，指令长度紧固，保证数据通道快速继续执行每一条指令，并使cpu硬件结构设计显得更为直观。

（√）2、冯诺依曼结构的处理器中程序存储器和数据存储器公用一条总线。

它须要事先编制程序，事先将程序(涵盖指令和数据)取走主存储器中，计算机在运转程序时就能够自动地、已连续地从存储器中依次抽出指令且继续执行。

（√）
3、在存储器系统中，寄存器比本地存储器（flash、rom、磁盘）的时钟周期短。

（√）
三、论述题
1、嵌入式系统的硬件由哪几个组成部分？
请问：嵌入式系统和通常的计算机系统相似，也就是由cpu、内存、io端口、总线等
几个部分共同组成。

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第三章嵌入式arm体系结构
一、填空题
1、arm微处理器就是整个系统的核心，通常由3大部分共同组成：（掌控单元、算术逻辑单元和寄存器）。

2、在arm7tdmi处理器内部有（37个）用户可见的寄存器。

3、arm处理器为risc芯片，其直观的结构并使arm内核非常大，这使器件的功耗也
非常低。

数据处理操作方式只针对（寄存器）的内容，而不轻易对（存储器）展开操作方式；4、各arm体系结构版本中v1版本的基本的数据处理指令，不包含（乘法）。

5、
arm7tdmi的流水线分后3级，分别为：（取指，译码，继续执行）。

6、arm处理器积极
支持以下数据类型存有：（字节8十一位，半字16十一位（必须分配为挤占两个字节），字32十一位（必须分配为挤占4各字节））。

7、arm指令的长度刚好是（1个字（分配为占用4个字节），thumb指令的长度刚好
是半字（占用2个字节））。

8、arm7tdmi处理器存有两种操作方式状态：（arm状态和thumb状态）。

9、
arm7tdmi处理器的模式存有以下七种：（用户，系统，中断，慢中断，管理，终止，未定义）。

10、除（用户模式）外，其它模式均为特权模式。

arm内部寄存器和一些片内外设在
硬件设计上只允许（或者可选为只允许）特权模式下访问。

此外，特权模式可以自由的切
换处理器模式，而用户模式不能直接切换到别的模式。

11、中断，慢中断，管理，终止，未定义这五种模式称作（异常模式）。

它们除了可
以通过程序转换步入外，也可以由特定的异常步入。

当特定的异常发生时，处理器步入适
当的模式。

每种异常模式都存有一些单一制的寄存器，以防止异常选择退出时用户模式的
状态不可信。

12、（用户和系统）这两种模式都无法由异常步入，而且它们采用完全相同
的寄存器组。

13、arm7tdmi体系结构的处理器，在汇编语言中寄存器（r0～r13）为留存
数据或地址值的通用寄存器。

它们就是全然通用型的，不能被体系结构做为特定用途，并
且可以用作任何采用通用寄存器的指令。

14、arm7tdmi体系结构的处理器中（r0～r7）为未分组的寄存器，也就是说对于任何处理器模式，这些寄存器都对应于相同的（32位）物理寄存器。

15、arm7tdmi处理器中
的寄存器r14为（链接寄存器），在结构上有两个特殊功能：在每种模式下，模式自身的
r14版本用于保存子程序返回地址；当发生异常时，将r14对应的异常模式版本设置为异
常返回地址（有些异常有一个小的固定偏移量）。

16、arm7tdmi处理器中的寄存器r15为（程序计数器（pc）），它指向正在取指的地址。

可以认为它是一个通用寄存器，但是对
于它的使用有许多与指令相关的限制或特殊情况。

如果r15使用的方式超出了这些限制，
那么结果将是不可预测的。

17、arm7tdmi处理器中的寄存器cpsr为（程序状态寄存器），在异常模式中，另外一个寄存器“程序状态保存寄存器（spsr）”可以被访问。

每种异常
都有自己的spsr，在进入异常时它保存cpsr的当前值，异常退出时可通过它恢复cpsr。

18、只要正常的程序上涌被暂时中止，比如积极响应一个源自外设的中断，处理器就
步入（异常模式）。

19、当nreset信号被拉低时（一般外部复位引脚电平的变化和芯片的其它复位源会
改变这个内核信号），arm7tdmi处理器放弃正在执行的指令。

在复位后，除（pc和cpsr） 5。