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1、嵌入式系统设计与应用课程考试试卷（C卷）说明：1、所有答案请写在专用答四纸的指定位置否则无效。一、学事途择（小2分，共20分）1 .页式存储管理当中的页面是由所蜷知的.A.JIJPB.编译系统C.操作系统D.链接程序2,下面关于存储管理的叙述中，正确的是zA.在嵌入式微处理器当中,都配符有存储管理单元呢UB.在嵌入式系统中.内核空间和用户空间必须是两个相互独立的地址空间C,在有些嵌入式系统中，认至不提供存储管理功能D.在虚存系统中，只要横盘空间无限大，任务就能拥有任意人的漏址空间3.下面不屈于倏入式操作系统的是：.VxWorksB.UCOS1.1.C.windows?D.BinCE1.下面特性
2、符合嵌入式操作系统特点。R.忽略功耗B.不可定制C通用计算D.实时性5 .（人名数1.inUK发行版本中,以下哪个属于字符设备A.申行口B.硬盘C.虚拟终始D.网卡6 .在实时操作系统中，两个任务并发执行,一个任务要等待其合作伙伴发来消息，或建立某个条件后再向前执行,这种制约性合作关系被称为任务的.A.同步B.互斥C.调度D.执行7 .在ARMCOrteXA8处理器中，下面哪种中断方式优先级最高A.FIQB,数据中止C.ResetD.IRQ8 .关于实时操作系统RTOS）的任务冏度涔.以下描述中正确的是.任务之间的公平性是最重要的调度目标B.大多数RTOS调度算法都是可抢占式（可剥夺式的C.
3、RTOS调度器都采用了基于时间片轮游的调衣算法D. RTOS谓度算法只是一种静态优先级调度算法9 .一个任务被唤醒，遗味着,A.该任务重新占有了CP1.B.其优先级变为城大C.其仟务移至等待队列队首D.任务变为就绪状态10 .关于硬件抽象层,以下描述中怫误的是.A.硬件抽轨层包括操作系统内核和驱动程序B.硬件抽象层将操作系统与硬件平台隔开C.硬件抽象层是一种软件D.硬件抽象层有利于系统的根块化设计二.填空（空1分，共16分）1 .嵌入式微处理器按指令系统分类可分为RISC和J2 .字符设备是以为单位传怆数据的设备，块设备的特点是对设备的读写是以为中的.井旦对设备的访问是随机的。网络设备业动通常
4、是通过等接口来实现操作。3 .U-Boot的环境变量中最揖要的两个变量是：和.1.若内存按字节编址，用存储容m为8K*8比特的存储器芯片构成地址编号Aooooh-DFEFFH的内存空间,则至少需要片.5 .1.inux内核中解决并发控制最常用的方法是和.6 .根据内核的核心功能，1.inux内核具有5个主要的子系统，分别负贡如下的功能：、内存管理、进程间通信和。7 .内核将进程、线程和内核线程一视同仁,即内核使用唯一的数据结构来分别表示它们：使用同一个函数来分别创建这三种执行线程.8信号和机制是Qt的核心特征。三.问答(每小5分，共35分)1 .某计算机系统由下图所示的部件构成，假定姆个部件的
5、F小时可靠度R均为095,则该系统的千小时可弁度约为？(保剧小数点后四位)Pnnqr-1.3-IR1I_1.R2 .假设某处理机的流水线指令中5个子部件完成.每个子部件的工作周期均为t.采用常规标注单流水线处理机.若连续执行18条指令，则共需时间多少t?3 .谢写一段代码，要求使用Cdeinit函数初始化已经存在的CdeV结构体。4,请画出嵌入式IinUX的进程状态切换图？5 .跟大多数Boot1.oadcr的启动过程相似.U-BoOt的启动过程分为哪两个阶段？6 .a,b是如下counter类的两个实例，einc1.udec1.assCounter:pub1.icQObjcct(Q_0BJE
6、cTpub1.ic:CounterO(_va1.ue=0;)intva1.ue()const(returnm_va1.ue;)pub1.ics1.ots:voidsetV1.ue(intva1.ue);signa1.s:voidVa1.ueChanged(intnewVa1.ue);private:intn_va1.ue;；当实现如下操作后.Countera.b;Q()bject:!connect(&a,Cunter:va1uethanged,bfSCounternsetVaiue);a. seiVaIue(18);b. SetVa1.ue(42):请分别写出a.va1.ue。,b.va1.u
7、e。的假7 ,卜面的声明都是什么意思？constintm;intconstm;constint*:intconstm;intconst*mconst;四.应用(每小6分，共30分)1 .假设某系统的一个绝对地址为0x9527的整里变盘的值为0x1633,请编写代码实现这一悚作.(C语言或者汇编语言皆可2 .ARM嵌入式系统的存储系统根据地址与数据高低字节的关系可以分为big-ending和s三a1.1-ending.请编写代码段实现判断该处埋器是否为big-ending.3,请按要求写出一个Makefi1.e文件，要求包括；采用ar三Tinu-cc交叉编译器，源文件为he1.Iowor1.d.
8、c,目标文件为he1.Iowor1.d.使用COrteXa8.h头文件，含有C1.ean操作.4 .在一个单处理器的计蚱机系统中，采用抢占式优先缎的进程调度方案,1.所有任务可以并行使用HO谀备.下表列出了五个任务T1.T2、T3、T4、T5及优先级(1最高.5最低和独立运行时占用CPU与DO设法的时间。如果操作系统的开箱忽略不计，这万个任务从同时启动到全部结束的总时间为多少ms.CPU的空闲时间共彳/多少ms?谓写出分析过程.任务优先级每个任务独立运行时所需的时间T1.I对每个任务：11JCPUI()mvK)1.2m%.Wt,11jCPU4msT22T33T44T555 .诂编写一个函数，实
9、现对含有10。个整型元素的数组a进行每个元素加】然后赋值给新数组b的操作.并目该代码段有如卜要求：循环次数为50次：每次循环犍少一条判断指令；流水战阳塞减少.嵌入式系统设计与应用试卷参考答案及评分标准（C卷）一、透蜂（小2分，共20分）题号12345678910答案CCCDAACBDA二、填空空1分，共16分）!.CISC.2 .字符、块、SOcke1.o3 .bootcmdbootarRS-1.32.5 .门旋钺信号瑞。6 .进科管理、虚拟文件系统、网络接117.1ak-rcIorkO8.插槽四.问答（小5分，共35分）1 .本即考查系统可靠度的概念.串账部件的可度=各部件的可靠度的乘枳，并
10、联部件的可就度-I-各部件失效率的乘枳.超目中给出的系统由三个部件串联组成,其中第二、第三部件乂分别由两个部件并联构成,因此整个系统的可靠度为0.95*(1-(1-0.95)*(1.-0.95)*(1.-(1-0.95)(1-0.950.9453-5分(能够写出公式的给2分，正确i1.结果给5分)2 .本题考自指令流水的概念，期序执行时,每条指令都需5步才能执行完.没有重犯.N级流水战执行，在单标依情况下，执行时间=N-I)+指令数收所以连续执行18条指令后.共需时间为(5-1)+18=22Du-S分或者如下图一般做出图形分析.第一部分是包头，由字符构成：-1分第二部分是数据包内容.对应调试信
11、息.它可以是调试器发布的命令率.也可以是目标机的附答伯息，数据包中应该至少有一个字节：-2分第三部分是字符它是调试信息的结束标志：-一I分第四部分是由两位十六进制数的ASC1.1.码字符构成的校胎码，-1分4.交叉开发旧式一般采用以下3个步骤:(1)在主机上漏译BoOt1.Oader(引导加载程序),然后通过JTAG接1.1.烧写到目标板.1分(2)在主机上编译1.inux内核,然后通过Boot1.oader下我到目标板以比动或烧写到F1.ash.一一,2分(3)在主机上漏谛各类应用程序，通过NFS运行,调试这些程序，脸证无误后再将制作好的文件系统映像烧写到目标板2分5. 跟大多数BO(M1.
12、OadCr的F；动过程相似，U-Boot的后动过程分为两个阶段，第,阶段主要由汇编代码实现，/分仪无对CPU及底层硬件资源的初始化；2分第二阶段用C语言实现，一一I分负员使能F1.aSh、网I：等纸要埋件资源和引导操作系统等。-I分6. a.S1.Va1.ue18):a.va1.uetr=(int*)0x9527;ptr=0x1633：说明：指针定义正确给3分.程序功能完成呻可出6分typedefunion(charchChar;shortshShort;UnEndian;该枚举体的内存分配如下，chChar和ShShort的低地址字节理合如果是BigEndian则返回trueboo1.ISB
13、iREndian()(UnEndiantest：test.shShort=0x10;如果是大蜡模式,则上面的语句就该同时把ChChar成员赋值成了0x10if(test.ChChar-=Ox1.O)returntrue;returnfa1.se：)说明：程序功能完成即可得6分CC=arm-1inu-gcc2分INSTA1.1.=insta1.1.TARGET=he1.1.owr1.d2分a1.1.:S(TARGET)$(TARGET):he1.Iowor1.d.ccortexn8.hI分$(CC)-static$T2T3T4T5,进程调度过程如卜图所示，分析如卜。IO时刻：进程调度程序选任务T1.投入运行,运行IOms.任务TI占用I/O.H时刻：此时由于CPU空闲,进程两度程序选任务T2投入运行,运行IOmS后任务T2占用I/O.此时，U与12时刻任务TI占用I/O,任务T2在运行。12时刻：此时由于CPU空闲,进程遍度程序送任务T3投入运行，运行4ms后任务T1.结束占用I/O.此时t2与时刻任务T1.、任务T2占用I/O.
