《嵌入式系统》试题库
50、 什么是基于查询的实时软件结构？有何优缺点？实时性如何决定？ 答：基于查询的实时软件结构无中断机制，仅采用查询方式的实时软件结构。
优点：侧重任务的处理，软件设计简单，堆栈可预测，可调用不可重入函数（任务间不嵌 套）。
缺点：对事件响应不能实时，容易丢弃异步事件；所有的任务具有相同的优先级别，如果 一个任务执行时间不可预测，则所有任务的响应时间不可预测；主程序是一个无限循环的 结构，一个任务崩溃则引起整个系统崩溃。 实时性（最坏情况）：取决于所有其它任务执行时间之和。 51、 什么是基于中断的实时软件结构？有何优缺点？实时性如何决定？ 答：基于中断的实时软件结构采用纯中断方式的实时软件结构，事件和任务处理全部由中 断服务子程序完成。 优点：侧重事件的处理，利用中断优先级解决了优先级问题 缺点：容易漏掉低优先级异步事件；中断嵌套容易导致栈溢出，堆栈不可预测；调用不可 重入型函数时，要满足互斥条件。 实时性（最坏情况）：高优先级任务能得到及时响应和处理。 52、 什么是前后台系统？有何优缺点？实时性如何决定？ 答：前后台系统分为前台程序和后台程序。前台程序也称中断级程序，通过中断来处理事 件，在中断服务子程序中，一般对中断做一些简单的处理，然后给出事件发生的标志，待 后台程序来处理；后台程序也称任务级程序，一个死循环，循环查询各种标志位，如果标 志位置位，就执行相应的任务程序。 优点：系统结构简单，几乎不需要额外的存储开销；可以避免中断嵌套（栈溢出），避免 漏掉异步事件；可调用不可重入函数（任务间不嵌套）。
缺点：所有的任务具有相同的优先级别，如果一个任务执行时间不能确定，则所有任务响 应时间不可预测；后台程序是一个无限循环的结构，一旦在这个循环体中正在处理的任务 崩溃，使得整个任务队列中的其他任务得不到机会被处理，从而造成整个系统的崩溃。 实时性：取决于所有其它任务的执行时间之和。
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53、 重入函数有何特点？
答：可用于递归调用或者多个过程同时调用；生成模拟栈，用来完成参数传递和保存局部 变量；其他函数不可重入，原因是参数和局部变量放在固定存储区域。
54、 一般尽量少采用重入函数，为什么？
答：重入函数会导致栈不可预测，而嵌入式系统中 RAM 容量都很小，容易导致栈溢出。 55、 关键字 static 有什么作用？
答：关键字 static 有三个作用：在函数体内，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用 过程中维持其值不变；在文件域内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被文 件域内所有函数访问，但不能被文件域外其它函数访问。它是一个本地的全局变量；在文 件域内，一个被声明为静态的函数只可被这一文件域内的其它函数调用。那就是，这个函 数被限制在声明它的文件的本地范围内使用。 56、 关键字 const 有什么作用？ 答：关键字 const 的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息，实际上，声明一个参 数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的；通过给优化器一些附加的信息，使用关 键字 const 也许能产生更紧凑的代码；合理地使用关键字 const 可以使编译器很自然地保护 那些不希望被改变的参数，防止其被无意的代码修改。 57、 关键字 volatile 有什么作用？ 答：阻止编译器优化。一个定义为 volatile 的变量是说这变量可能会被意想不到地改变 精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值，而不 是使用保存在寄存器里的备份。 58、 列出 volatile 变量使用的几种情况。 答：并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）；中断服务子程序中会访问到的非自动变 量；多线程应用中被几个任务共享的变量。 59、 请指明该定义的含义并解释每个修饰关键词的作用：volatile const unsigned char UTRSTAT0。 答：易失只读状态寄存器 UTRSTAT0； volatile：可能被外界（硬件、其他进程）改变； const：本程序不应该试图去修改它； unsigned char：无符号字节类型； 60、 请指出下述求平方函数的错误并写出正确代码。 int square(volatile int *ptr) {
return (*ptr) * (*ptr); }
答：由于指针 ptr 指向 volatile 变量，该变量的值可能被硬件、其他进程所改变，两次读的 值可能不一样，因此这段代码可能返不是你所期望的平方值。 正确的代码如下：
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int square(volatile int *ptr) {
int a;
a = *ptr; // 只读一次 return a * a; }
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61、 谈一谈 S3C44B0x 的中断响应的详细过程。 答：S3C44B0x 的中断响应的详细过程为： ① 中断源向中断控制器发出中断请求； ② 中断控制器通过 IRQ/FIQ 向 CPU 发出中断请求； ③ CPU 响应中断并查询中断源得到中断向量表入口地址； ④ 到中断向量表相应入口地址取指令执行，该处为跳转指令； ⑤ 执行跳转指令，跳转到中断服务子程序处执行。 62、 什么是 DMA 传输？ 答：一种快速传送数据的机制，不需要 CPU 的参与，数据传递可以从 I/O 接口到内存，从 内存到 I/O 接口，从一段内存到另一段内存。 63、 谈一谈 S3C44B0x 的 DMA 响应的详细过程。 答：S3C44B0x 的 DMA 响应的详细过程为： ① I/O 接口电路向 DMA 控制器发出 DMA 请求； ② DMA 控制器向总线仲裁器发出总线请求； ③ 总线仲裁器向 DMA 控制器回答总线应答信号； ④ DMA 控制器向 I/O 接口电路回答 DMA 应答信号； ⑤ DMA 传输开始，完毕引起中断。
64、 定时/计数器的基本构成有哪些？
答：控制寄存器、状态寄存器、计数初值寄存器、计数器、计数输出寄存器。
65、 嵌入式软件有何特点？
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答：软件要求固态化存储，应用有较强的实时性需求，硬件资源环境比较苛刻，软件代码 具有高质量和高可靠性，多任务操作系统是主流发展方向。
66、 什么是嵌入式操作系统？
答：一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，是嵌入式系统极为重要的组成部分。通常 包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面等。具 有通用操作系统的基本特点：能够有效管理越来越复杂的系统资源，能够把硬件虚拟化， 简化的驱动程序移植和维护，能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。
67、 为什么需要嵌入式操作系统？ 答：嵌入式处理器性能提高，资源（内存、I/O 接口）增多；任务要求复杂，实时、多任 务、编程困难；许多的任务需求是相同的，完全可以将一些相同的功能作为一个通用模块 实现，这就是操作系统，它屏蔽了底层硬件的细节，方便用户，提供了标准的、可剪裁的 系统服务软组件。 68、 谈一谈以处理器为核心的嵌入式系统设计流程？ 答：需求分析，看看用户需要解决哪些问题；选择处理器和相应的硬件；硬件的设计，原 理图和 PCB；软件的设计，处理器的初始化，中断，外设等等；系统调试、测试。
69、 谈一谈以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统设计流程？ 答：一个嵌入式系统，处理器和核心电路是固定的，操作系统及典型的外设驱动程序是固 定的；嵌入式系统设计所需要做的工作，是不是要添加什么外设，写一些所添加的外设的 驱动程序，编写应用程序——纯软件的工作；选择成熟的嵌入式操作系统，避免重复劳动， 缩短开发周期，从而降低产品成本。
70、 谈一谈加载嵌入式操作系统的优缺点。
答：优点：程序的设计和扩展变得容易，任务分析成模块，简化应用程序的设计，对实时 性要求苛刻的事件得到了快速、可靠的处理，通过有效的系统服务，使得系统资源得到更 好的利用。缺点：额外的存储开销，2~5%的 CPU 额外负荷，内核的费用。
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71、 简述嵌入式操作系统和实时操作系统的关系。
答：“嵌入式”并不意味着“实时”，例如 μClinux、Embedded Linux 为嵌入式操作系统但 非实时操作系统；“实时”并不意味着“嵌入式”，例如 OpenVMS（工作站、小型机）为 实时操作系统但非嵌入式操作系统；不过实际上，目前的嵌入式操作系统（EOS）基本上 是实时操作系统（RTOS）。
72、 什么是实时操作系统？ 答：指具有实时性、能支持实时系统工作的操作系统。首要任务是调度一切可利用的资源 完成实时任务，其次才着眼于提高系统的使用效率，重要特点是要满足对时间的限制和要 求。 73、 实时操作系统的基本功能有哪些？ 答：任务管理，任务间同步和通信，存储器优化管理，实时时钟服务，中断管理服务。
74、 实时操作系统的有何特点？ 答：规模小，中断被屏蔽的时间很短，中断处理时间短，任务切换很快。 75、 实时操作系统的有哪些评价指标？ 答：任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存开销和最大中断禁止时间。
76、 什么是非抢先式实时操作系统？有何优缺点？实时性如何决定？ 答：对于基于优先级的实时操作系统而言，非抢先式实时操作系统是指某个任务运行后， 就把 CPU 控制权完全交给了该任务，直到它主动将 CPU 控制权还回来。
优点：实时性比不使用实时操作系统的好，程序设计相对简单，可调用不可重入函数（任 务间不嵌套）。
缺点：如果最长任务的执行时间不能确定，系统的实时性就不能确定。 实时性：取决于最长任务的执行时间。
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