南京工程学院嵌入式系统复习提纲

嵌入式系统复习

选择10’；填空20’；判断10’；5个简答30’；3大题：指令使用(LDMIA)，组变量表变量；

1、ARM的寄存器 P32

通用寄存器：包括程序计数器PC、堆栈指针、其他通用寄存器

(1)不分组寄存器R0~R7：每种状态下都统一，注意不同模式下使用时的数据保护；

(2)分组寄存器R8~R14：

R8~R14为分组寄存器，对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式；

R8~R12有两个分组的物理寄存器。除FIQ模式之外的所有模式(R8~R12)，FIQ模式

(R8_fiq~R12_fiq)，有利于加快FIQ的处理速度；

R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。用于用户和系统描述，其余五组用于五种异常模式；

R13堆栈指针(SP)，要初始化，指向该异常向量专用的栈地址；保护现场；

R14子程序链接寄存器(LR)，功能：保存子程序返回地、设置为异常返回地址其他情况下R14

可作为通用寄存器使用。

(3)程序计数器R15(PC)，指向当前指令的下两条指令的地址。

程序状态寄存器：任何模式下被访问，包含条件标志位、中断使能位、当前处理器模式标志、其他控制和状态位。

(1)标志域：

条件标志位：N符号、Z结果为0、C进位或借位、V溢出；

Q标志位：用于指示增强的DSP指令是否发生溢出；

J标志位：Jazelle状态。

(2)控制域：CPSR的低8位称为控制位，异常时变化。

运行模式控制位M[4:0]：控制处理器模式；

中断禁止位I、F：I=1时，禁止IRQ中断；F=1禁止FIQ中断；

T控制位：说明指令是ARM指令还是Thumb指令。

2、进程状态变换图 P178

3、C语言参数传递的是数组，实质传递的是什么P135 地址；(好像是，我蒙的)

4、堆栈的增长方向（两种），满堆栈和空堆栈 P52

堆栈：数据结构，先进后出堆栈指针总指向栈顶。

(按生成方式)递增堆栈：低地址向高地址生成；

递减堆栈：高地址向低地址生成；

(按指向位置)满堆栈：当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时；

空堆栈：当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时。

5、内存容量和地址总线、数据总线的关系。

存储器的容量= 2M × N

M=地址线根数

N=数据线根数

6、操作系统的常用调度算法 P178 (翻书看具体什么意思)

最短周期优先SBF、优先级法、轮转法、多队列轮转法和多级反馈队列法、实时调度算法。

7、信号量的操作 P207：信号量用于实现任务与任务之间、任务与中断程序之间的互斥和同步。创建

信号量、请求信号量、发送信号量、查询信号量状态。

8、文件系统的概念 P229：负责对文件进行存取和管理的一组系统软件。

功能：分配存储空间；回收存储空间归还给系统；提供接口函数。

9、ARM开关中断如何实现设置CPSR

10、LCD的控制方式 P107

总线驱动方式、控制器扫描方式

11、操作ARM的状态寄存器的指令 P66

读写配合使用，可实现对CPSR或SPSR寄存器的读修改写操作，可切换处理器模式，或者允许/禁止IRQ/FIQ中断。

读指令：MRS{cond} Rd,PSR

以取得程序状态寄存器当前值，可比较相应标志位了解当前CPU状态及工作模式。

写指令：MSR{cond} PSR_fields,Rm / MSR{cond} PSR_fields,immed_8r

PSR为CPSR或SPSR

fields 状态寄存器中需要设置的区域：c控制域、x扩展域、s状态域、f标志域

immed_8r要传送到状态寄存器指定域的立即数，8位

Rm 要传送到状态寄存器指定域的源寄存器

12、IO的编址方式 P103

I/O接口独立编址、I/O接口与存储器统一编址

13、ucOS的基本特征 P191

开源、可移植性好、可固化、可裁剪、占先式、多任务、可确定性、任务栈、系统服务、中断管理、稳定性与可靠性、易学易用、支持教学和科研。

14、MMU的功能 P98

地址转换、提供内存保护机制； (最好看一遍这页，有点印象就好)

15、JTAG的功能 P113

对PCB板上的芯片进行芯片功能测试和与其他芯片的互连接性测试。

16、ARM内核哪些使用哈佛结构，哪些是冯。诺依曼结构 P26

哈佛体系结构：ARM9、10、11系列；冯诺依曼体系结构：ARM7TDMI。

17、指针指向的目标有哪些 P142

常量、变量、函数都会在内存中占据存储空间，空间有地址，指针来表示地址，是存放地址值的变量或常量。定义指针变量时的数据类型并不是指针变量本身的数据类型，而是指针变量所指向的目标变量的数据类型。

18、如何理解进程、线程，结合Linux、WinCE、ucOS等 P175

进程：操作系统调度程序执行和分配系统资源的基本单位，系统进程和用户进程。

线程：操作系统调度程序执行的最小单位，是进程内部的一个执行控制流。

不同：调度和切换、执行过程、拥有资源、系统开销。

19、RISC，CISC嵌入式CPU的设计思路 P42

RISC：精简指令集； CISC：复杂指令集

RISC思想在ARM处理器设计中的体现：流水线、寄存器、指令集、Load/Store结构 (具体设计思路翻书)

20、嵌入式系统的调试方法及特点 P155

在线仿真器法(ICE)：一种用于替代目标机上的CPU的设备。CPU有更多引脚，能将内部的信号输出到被控制的目标机，目标机不存在也能调试；

适用：调试实时的应用系统、设备驱动程序以及对硬件进行功能和性能的测试。

优点：实时性能分析；价格贵。

片上调试法(OCD)：是CPU芯片提供的一种调试软件功能。

优点：不占用目标机资源；调试环境与最终程序运行环境基本一致；支持软硬断电、跟踪、精确计量程序的执行时间、时序分析；

缺点：实时性没ICE强、不支持非干扰调试查询、CPU必须具有OCD功能；实现标准不唯一。

模拟器法：在宿主机上模拟出一个虚拟目标机的硬件环境。指令级模拟器：相当于在宿主机上虚拟一台目标机；系统调用级模拟器：相当于在宿主机上安装目标机的操作系统，基于目标机操作系统的应用程序在宿主机上虚拟运行。

优点：可在没实际的目标机环境时开发其应用程序，并可在调试时李勇宿主机的资源来提供更详细的错误诊断信息。实时性差，不能模拟所有设备。

21、ARM如何响应异常 P37

(1)将下一条指令地址存入相应的异常模式的链接寄存器LR；

(2)复制CPSR寄存器的内容至对应模式下的SPSR_寄存器中；

(3)设置CPSR寄存器的一些控制位；

(4)将程序计数器PC设置为异常向量的地址。

22、uC/OS-II的移植条件 P213

(1)目标处理器的C编译器能产生可重入代码；

(2)在程序中用C语言就可以打开和关闭中断；

(3)处理器支持中断且能产生定时中断；

(4)处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈；

(5)处理器具有将栈指针和其他CPU寄存器存储、读出到栈的指令。

23、LDMIA指令好像是P53 翻书看，这是大题；

LDM：多寄存器加载

IA ：每次传送后地址加4

24、uC/OS-II使任务就绪的代码，如何用组变量、表变量表示任务的就绪情况 P198 大题

OSRdyGrp |= OSMapTbl[Prio >> 3];

OSRdyTbl[Prio >> 3] |= OSMapTbl[Prio & 0x07];

25、嵌入式系统中使用查询方式的原因 (这题我猜选C)

A. 速度最快。

B. CPU可以不介入。

C. 实现起来比较容易。

D. 在对多个事情查询工作时，能对突发事件做出实时响应。

26、ARM内核状态寄存器的个数及名字 P32