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###嵌入式系统
####一、填空题
ARM微处理器有7种工作模式，其中分为非特权模式和特权模式。用户模式属于非特权模式。
ARM支持两个指令集，ARM核因运行的指令集不同分别有两个状态：ARM和Thumb。状态寄存器CPSR的T位反映了处理器运行不同指令集的当前状态。
ARM核有多个寄存器，大部分用于通用寄存器，小部分作为专用寄存器。R15寄存器用于存储PC，R13通常存储SP。ARM处理器有两种总线架构：数据和指令使用同一接口的是Von Neumann结构，数据和指令分开使用不同接口的是Harvard结构。
ARM微处理器复位后，PC的地址通常是0x0，初始工作模式是Supervisor模式。
ARM微处理器支持虚拟内存，其是通过系统控制协处理器CP15和MMU进行存储和管理。当系统发生数据异常和指令.fetch异常时，异常处理程序通过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面以保证程序正常执行。
6.编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序：一种是小端对齐，另一种是大端对齐。
构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是GNR工具链。ARM公司提供的工具链是ADS工具链。计算机有CISC和RISC两种类型，ARM微处理器为核心的计算机属于RISC类型，其指令长度定长。
一般而言，嵌入式系统的架构可以分为4个部分：处理器、存储器、输入/输出和软件。软件分为操作系统相关和应用软件两部分。
根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式微处理器和片上系统。
操作系统是联结硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有进程管理、进程间通信、内存管理、I/O资源管理。
根据嵌入式操作系统特点，可以将其分为实时操作系统和分时操作系统。其中实时系统可以分为硬实时系统和软实时系统。
12.内核负责管理各个任务或为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通信。内核的基本服务是任务切换。
14.哈佛体系结构数据空间和地址空间分开，ARM7TDMI采用Von Neumann体系的内核架构。
16.按操作系统的分类，DOS操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于分时操作系统，VxWorks属于实时嵌入式操作系统。
ARM7TDMI中T表示支持16位Thumb指令集，D表示在片可调试，M表示内嵌乘法器，Multiplier，I表示嵌入式ICE支持在线断点和调试。
嵌入式系统的三要素是嵌入、专用、计算机。
嵌入式软件结构可以分为循环轮询系统、前后台系统、单处理器多任务系统以及多处理器多任务系统等几大类。
嵌入式系统的实时性主要指标有响应时间、生存时间、吞吐量。
软件包括程序、数据和文档。
嵌入式软件的体系结构通常包括驱动层、操作系统层、中间件层和应用层。
嵌入式系统中的任务管理主要包括创建任务、删除任务、改变任务状态和查询任务状态等功能。
任务由代码、数据、堆栈和任务控制块（TCB）构成。
TCB包含操作系统用来控制任务所需要的信息，如任务状态、CPU寄存器、调度信息、内存管理信息和I/O状态信息等。
任务的主要特性包括动态性、并行性和异步独立性。
RISC采取load/store结构，有利于减少指令格式。
任务的三种基本状态为等待、就绪和执行。
BSP(板级支持包)的主要特点是硬件相关性与操作系统相关性。
评价实时操作系统的主要指标有系统响应时间、任务切换时间、中断延迟等。
实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。
创建任务原语的主要功能有：为任务申请一个TCB并初始化，将新建任务设置为就绪状态并放入就绪队列中。
采用优先级调度算法时，一个高优先级任务由阻塞状态变为就绪状态时可以有非抢占式和抢占式两种处理方式。
34.一个从磁盘上读文件的任务在得到了所需要的文件信息后，状态应该从阻塞转换为就绪。
36.地址重定位可以分为静态重定位和动态重定位两种。
38.设备管理的主要目标是提高外部设备的利用率，为用户提供统一的使用界面。
39.信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示可分配资源的个数，当信号量值小于零时表示等待该资源的任务的个数。
40.用P、V操作管理临界区时，一个任务在进入临界区前应对信号量执行P操作，退出临界区时应对信号量执行V操作。
41.在嵌入式系统中，若被多个任务同时操作某些资源可能会变得不确定，这些资源包括共享事件结构、共享文件、共享硬件设备。
42.在对一个设备进行操作之前，通常需要完成下面三步：安装设备驱动、初始化设备、打开一个设备并得到文件描述符。
43.块设备以块为单位传输数据，字符设备以字节为单位传输数据。
嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统由三大部分组成：硬件、软件和开发平台。
嵌入式系统从层次角度看，包括应用软件层、操作系统层、板级支持包或硬件抽象层、硬件层。
嵌入式产品的主要度量指标包括上市时间、设计成本和产品质量。
嵌入式系统设计过程包括需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。
49.需求分析包括功能性需求分析和非功能性需求分析。
50.为了提高运行速度和可靠性，嵌入式系统一般固化在存储器芯片上，而不是存储在硬盘设备上。
52.反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要体现在总体设计能力，需求分析、规格说明和体系结构设计、以及系统调试。
53.常见的ARM系列处理器包括ARM7系列、ARM9系列、ARM11系列、Cortex-M系列、Cortex-R系列、Cortex-A系列等。
54.ARM系列微处理器支持的数据类型有字节、半字和字三种类型。
ARM系列微处理器支持的字数据存储格式有大端格式和小端格式。
ARM系列处理器通过执行BX或者BLX指令来实现工作状态的切换。
常见的存储器类型有SRAM、DRAM、Flash、EEPROM等。
58.对于RAM存储器主要有两种：SRAM和DRAM。
AMBA定义了3组总线：AHB/Advanced High Bus、ASB/Advanced System Bus和APB/Advanced Peripheral Bus。
目前主流的32位嵌入式微处理器芯片有ARM、MIPS和PowerPC等。
嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其程序功能进行修改的，需要有一套开发工具和环境才能交叉开发。
嵌入式系统设计时，必须优先考虑用户的功能需求、系统体系结构、性能和成本问题，并考虑实时运行和速度、能耗以及体积等问题。
Bootloader 是在操作系统内核运行之前运行的一段程序，它类似于PC机中的BIOS程序。
嵌入式系统软件包括嵌入式操作系统和应用程序。
为提高开发效率，支持模块化方式是嵌入式操作系统发展的必由之路。
嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，嵌入式开发硬件平台的选择主要取决于处理器的选择。
A/D变换器的工作原理可以分为逐次比较式和双积分两种工作方式。
嵌入式系统发展的趋势是：软件开发需要强大的工具链支持、网络化架构成为趋势、设备实现小尺寸、低功耗、多媒体人机界面设计。
选择ARM处理器需要考虑的因素有：核型与版本、工作频率、片内存储容量、片内功能模块。
嵌入式系统由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成。
71.系统初始化过程可以按照自底向上，分片级初始化、板级初始化和系统级初始化三个环节进行。
ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有：字节、半字和字对齐。
USB规范定义了四种传输类型：控制传输、批量传输、中断传输和等时传输。
使用gcc命令生成警告信息，可以通过添加-Wall参数。
I/O接口面向软件设计人员有三个寄存器：数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器。
76,I/O接口编址方式有两种：统一编址和独立编址。
77.I/O接口电路数据传送方式有中断、查询、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。
78, 嵌入式操作系统内核构成包括系统初始化、多任务管理和内存管理。
79, 实时系统按照实时性要求不同可以分为两种：软实时系统和硬实时系统。
80, 实时操作系统的评价指标有任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存占用和最大中断禁止时间。
81,在宿主机上使用编译器将嵌入式应用程序和操作系统编译成为能在目标机上运行的代码的过程称为交叉编译，使用的编译器称为交叉编译器。
82, Bootloader 的主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。
83, 嵌入式处理器通常分为4类：MPU、MCU、DSP和SOC。
84, 大多数 Boot Loader 都包含加载模式和下载模式两种操作模式。
85, ARM嵌入式开发过程中常用的调试方式有软件模拟器、基于JTAG的ICD开发、Angel调试工具和ICE在线仿真等四种。
86,ाम如果代表微小，C代表控制，所以μC/OS-II是一个适用于微控制器的Linux操作系统。
里面内容原本的部分已经很复杂重复修改，建议重新考虑是否需要重新进行优化。其中结构一致的写法需要注意。87, μC/OS-II中的任务状态有5种：就绪、等待、运行、中断和休眠。88, ARM处理器共有37个寄存器，其中通用寄存器31个，状态寄存器6个。89, ARM7TDMI具有三级流水线结构，分别是取指、译码、执行。90,嵌入式系统对实时性要求很高，按照对实时性的响应等级，嵌入式操作系统可以分为强实时系统和弱实时系统。91,RS232C实现最简单的双机互联至少需要TXD、RXD和GND信号线。92, 嵌入式应用软件的开发可以分为三个步骤：嵌入式软件生成、嵌入式软件调试、嵌入式软件固化。93,Linux中的常用通信机制包括管道、有名管道、无名管道、信号量、消息队列、共享内存、套接口。94,文件系统按存储及管理方式分为不同的类型，不同类型的文件系统对文件大小有不同的限制，FAT32对文件大小限制在4G以内。95,在实时多任务系统中，任务间通信主要有共享数据结构和消息机制等两种方式，其中常见的消息机制包括管道和消息队列等。96, ARM微处理器的工作模式中的系统模式并非通过异常进入，其与用户模式寄存器完全相同。97,嵌入式系统由于资源开销限制，通常采用交叉开发环境。98,在Linux Shell中，使用‘ls -l’命令可以查看目录文件列表，若看到文件属性为crw-rw-rw-、则表示该文件为字符设备文件。99, 软件生存周期包括软件定义、软件开发和软件维护三个阶段。100, ARM芯片复位后将进入管理模式。101, 在ARM7TDMI芯片上，所有的数据操作（算术运算和逻辑运算）均以位为单位。102,数据的高低位存储方式：高位保存在较低地址，低位保存在较高地址，这种存储格式称为端对齐格式，但术语有误。正确的描述是：在小端对齐格式中，高位保存在较低地址；在大端对齐格式中，低位保存在较低地址。大端和小端分别对应于大字节和小字节。103, 共同的通信连接方式包括串口连接、网络连接、USB连接等。104, Windows常用的分区格式有三种：FAT16、FAT32、NTFS4.0、5.0格式。105, Linux操作系统中常用的文件系统格式包括Ext2、Ext3、Linux swap和VFAT四种。
接下来给出优化后的版本
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