答：外設(shè)寄存器又稱為“I/O端口”，處理器對為外部設(shè)備的訪問，就是通過對外設(shè)寄存器讀寫完成的。

　　外設(shè)寄存器分為3種：

　　控制寄存器，用來控制外設(shè)行為。

　　狀態(tài)寄存器，用來指示外設(shè)的當前狀態(tài)。

　　數(shù)據(jù)寄存器，用來存儲外設(shè)用例的數(shù)據(jù)。

　　2.論述嵌入式軟件開發(fā)中程序優(yōu)化的原則、分類，以及每種分類優(yōu)化的內(nèi)容。

　　答：嵌入式程序優(yōu)化遵循三個原則：等效原則、有效原則、經(jīng)濟原則。

　　嵌入式程序優(yōu)化分為3類：

　　運行速度優(yōu)化，在充分掌握軟硬件特性的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)調(diào)整等手段，來縮短完成指令任務(wù)所需的運行時間。

　　代碼尺寸優(yōu)化，在能夠正確實現(xiàn)所需功能需求的前提下，盡可能減小程序的代碼量。

　　低功耗優(yōu)化，在滿足需求的前提下，運行時間盡可能少的小孩硬件資源，以達到節(jié)能降耗的目的。

　　3.論述嵌入式操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)的作用，以及它的層次和每個層次的作用。

　　答：文件系統(tǒng)提供了在線存儲和訪問包括數(shù)據(jù)和程序在內(nèi)的文件內(nèi)容的機制。

　　I/O控制層，為文件系統(tǒng)的最低層，實現(xiàn)內(nèi)存與磁盤間的信息轉(zhuǎn)移。

　　基本文件系統(tǒng)層，向適合的設(shè)備驅(qū)動程序發(fā)送指令，以完成對磁盤上的物理塊進行讀寫。

　　文件組織模塊層，將邏輯塊地址轉(zhuǎn)換成基本文件系統(tǒng)所用的物理地址。

　　邏輯文件系統(tǒng)層，管理元數(shù)據(jù)。

　　4.從軟件的架構(gòu)層次來論述嵌入式軟件系統(tǒng)模型。

　　答：從軟件的架構(gòu)層次啦論述嵌入式軟件模型共有3種。

　　沒有OS和BSP的模型,這種，模型沒有OS的概念，在硬件層上直接是應(yīng)用程序，應(yīng)用程序是高的相關(guān)的，直接與硬件打交道。

　　有OS沒有BSP的模型，這種模型有嵌入式OS負責與硬件交互、管理資源、應(yīng)用程序，利用OS的API和庫間接與硬件打交道。

　　有OS和BSP的模型，這種模型在OS與硬件層之間多了一層BSP，BSP負責與硬件交互。

　　5.論述層次化的存儲模型中，都有哪些存儲器，以及它們典型的大小。

　　答：層次化存儲模型中一般有5種存儲器：

　　寄存器，一般位于處理器內(nèi)部，速度最快，容量最小，一般4-64B;

　　高速緩存，一般位于處理器和主存儲之間，一般為10-1000KB;

　　主存儲器，即通常所說的內(nèi)存，一般為10-1000MB;

　　本地外存，一般指機器上的區(qū)別于內(nèi)存的存儲器，此存儲器上的數(shù)據(jù)不能直接被處理器使用，必須先送入內(nèi)存，然后在提交給處理器，一般為10-1000GB

　　遠程外存，一般只通過網(wǎng)絡(luò)與本機互聯(lián)的外部設(shè)備，一般為1TB到無窮。

　　6.論述代碼尺寸優(yōu)化的途徑。

　　答：代碼尺寸優(yōu)化一般有3種途徑：

　　基于指令集的代碼尺寸優(yōu)化，即根據(jù)具體的處理器的指令集進行相關(guān)代碼的優(yōu)化。

　　代碼壓縮優(yōu)化，即通過對代碼進行重新編碼，以減少輸出序列的形式，但是這個序列是不可以直接運行的。

　　代碼編寫技巧，即采用各種代碼編寫的技巧和方法，比如盡量刪除不必要的全局變量位操作，不改變的變量盡量申明為常量等。

　　7.論述物理內(nèi)存直接尋址的含義，以及使用物理地址的弊端。

　　答：所謂物理內(nèi)存直接尋址是指，在進行硬件設(shè)計的時候，把處理器的地址總線直接與主存儲器相連，處理器就可以通過地址總線對主存儲器中的數(shù)據(jù)進行訪問。

　　使用物理地址的弊端主要有4點：

　　在使用物理地址的情況下，處理器可以使用的實際內(nèi)存數(shù)量就是物理內(nèi)存的總量，如果想訪問更多的內(nèi)存地址，只有增減物理內(nèi)存數(shù)量。

　　在物理內(nèi)存情況下，處理器對所有內(nèi)存的訪問權(quán)是一致的，物理內(nèi)存中的所有代碼，數(shù)據(jù)等信息讀寫權(quán)限都是一樣的。

　　如果在多任務(wù)的情況下，物理尋址也無法為每個獨立的任務(wù)提供相應(yīng)的保護機制，因為所存的任務(wù)是運行在同一個地址空間內(nèi)。

　　物理內(nèi)存尋址方式下的內(nèi)存，無法按照隨需的原則來使用。

　　8.論述運行速度優(yōu)化的方法。

　　答：運行速度優(yōu)化主要方法如下：

　　采用好的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，高效算法與恰當?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以使應(yīng)用程序獲得更高的優(yōu)化性能，比如二分法查找比順序查找要高效，遞歸的時間效率和空間效率都比較差。

　　減小運行強度，在程序中盡量不要進行復(fù)雜的運算，比如浮點數(shù)的開放等，對于耗時、耗資源的運算，可以采用空間換時間的方法，多使用移位的和自增指令。

　　采用循環(huán)優(yōu)化和函數(shù)優(yōu)化，對于不需要循環(huán)變量參加的語句，放到循環(huán)外，對于循環(huán)條件的盡量減少判斷。

　　9.論述基本的計算機體系結(jié)構(gòu)，以及各個部分的主要任務(wù)。

　　答：基本的計算機的體系結(jié)構(gòu)主要由4部分組成：

　　微處理器，從內(nèi)存獲取機器語言指令，編譯，執(zhí)行，根據(jù)指令代碼，管理自己的寄存器，根據(jù)指令或自己的需要修改內(nèi)存內(nèi)容，相應(yīng)其他硬件的中斷請求。

　　存儲器，用來存儲指令和數(shù)據(jù)。

　　輸入輸出模塊，負責在處理器、存儲器和外部設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)總線，為處理器、存儲器和輸入輸出模塊提供數(shù)據(jù)，控制等信號通道和傳輸?shù)脑O(shè)施。

　　10.論述復(fù)雜的嵌入式軟件系統(tǒng)架構(gòu)模型的組成，以及這種模型的優(yōu)點。

　　答：復(fù)雜的嵌入式軟件系統(tǒng)架構(gòu)由4部分組成

　　板極支持包，介于開發(fā)板硬件和操作系統(tǒng)之間的一層軟件抽象，主要的目的是抽象操作系統(tǒng)對硬件的操作

　　操作系統(tǒng)，統(tǒng)一管理硬件資源的軟件系統(tǒng)

　　應(yīng)用編程接口，是操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的編程接口

　　應(yīng)用程序，位于最頂層負責系統(tǒng)功能和業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)

　　這種模型在操作系統(tǒng)與硬件之間對增加了一層BSP由BSP直接與硬件交互，這樣嵌入式操作系統(tǒng)的代碼變成了與硬件無關(guān)的代碼，提高了程序的移植性，方便嵌入式系統(tǒng)跨平臺移植。

　　11論述常見的特殊目的寄存器的作用。

　　答：常見的特殊目標寄存器一般有3種

　　程序計數(shù)器，用來保存下一條要執(zhí)行的指令的地址，處理器在執(zhí)行一條指令之前會從程序的計數(shù)器指示的內(nèi)存地址處進行移植

　　棧地址寄存器，指向內(nèi)存中棧的地址，當使用壓棧指令進行壓棧操作的時候，棧地址寄存器的值會自動減少，當使用退棧指令從棧中取數(shù)據(jù)的時候，棧地址寄存器的值會自動增加

　　狀態(tài)寄存器，一般包括各種狀態(tài)位以所反映處理器的當前狀態(tài)

　　12論述嵌入式軟件開發(fā)構(gòu)建階段任務(wù)，以及每個步驟的功能內(nèi)容。

　　答：嵌入式軟件開發(fā)構(gòu)建階段的主要任務(wù)是把代碼轉(zhuǎn)換成可以在嵌入式硬件上執(zhí)行的程序，主要有3個步驟

　　編譯，把人類可讀可寫的語言所編寫成的程序，翻譯成特定處理器上等效的一系列操作碼，即目標文件

　　鏈接，把第一步產(chǎn)生的所有目標文件鏈接成一個目標文件，即可重定位程序，并進行符號管理

　　定址和打包，把第二步得到的可重定位程序整合成一個可以在嵌入式系統(tǒng)上運行二進制映像文件

　　13論述軟硬件協(xié)同設(shè)計的大致流程。

　　答：軟硬件協(xié)同設(shè)計的大致流程有4步

　　用HDL語言和C語言進行系統(tǒng)描述并進行模擬仿真和系統(tǒng)功能驗證

　　對軟硬件實現(xiàn)功能進行劃分，分別用語言進行設(shè)計并將其綜合起來進行功能驗證和性能預(yù)測等仿真確認

　　如果沒有問題，則進行軟件和硬件詳細設(shè)計

　　最后進行軟件測試

　　14論述常見的Cache更新主內(nèi)存的方式有幾種，如何操作的，有什么有缺點。

　　答：常見的cache更新主內(nèi)存的方式主要有2種

　　直寫，即CPU在向cache寫入數(shù)據(jù)的同時也把數(shù)據(jù)寫入主內(nèi)存，以保持cache和主內(nèi)存中相應(yīng)單元數(shù)據(jù)的一致性，優(yōu)點是簡單可靠，缺點是速度慢

　　回寫，即CPU只向cache寫入并用標記加以注明，直到cache中被寫過的塊要被進入的信息塊取代時，才一次性的寫入主內(nèi)存，優(yōu)點是速度快，缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜

　　15論述嵌入式軟件開的階段以及各個階段的任務(wù)。

　　答：

　　編碼階段：把系統(tǒng)的需求和設(shè)計轉(zhuǎn)換變成某種語言的實現(xiàn)

　　構(gòu)建階段：把代碼轉(zhuǎn)換成可以嵌入式硬件上執(zhí)行的程序

　　部署階段：把可執(zhí)行的運行是映像或可執(zhí)行文件部署到嵌入設(shè)備上

　　運行階段：即運行使用部署到嵌入式設(shè)備上的程序

　　16.論述復(fù)雜的嵌入式軟件系統(tǒng)的四層構(gòu)成，以及每層的作用。

　　答：

　　板極支持包，為了抽象操作系統(tǒng)對硬件的操作，從而可以使操作系統(tǒng)的代碼與硬件無關(guān)

　　操作系統(tǒng)，是統(tǒng)一管理資源的軟件系統(tǒng)，把諸多的硬件功能進行抽象，以服務(wù)的形式提供給應(yīng)用程序

　　應(yīng)用編程接口，是操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的編程接口

　　應(yīng)用程序，位于最頂層，負責系統(tǒng)功能和業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)

　　17.ELF的含義是什么，論述ELF的三個不同的類型文件以及含義。

　　答：ELF全稱ExecutableandLinkingFormat即可執(zhí)行鏈接格式，作為應(yīng)用程序進行接口的一部分，主要包括3種格式

　　可重定位文件，有編譯器和匯編器創(chuàng)建在運行前需要由鏈接器處理

　　可執(zhí)行文件，完成了所有的重定位工作和符號解析

　　共享目標文件，就是共享庫，即包括連接器所需要的符號信息，也包括運行時可以直接執(zhí)行的代碼

　　18.論述進程的狀態(tài)，以及每個狀態(tài)的含義。

　　答：進程在運行時有5個狀態(tài)：

　　新的，表示進程正在被創(chuàng)建;

　　運行，表示指令正在被執(zhí)行;

　　等待，表示進程正在等待一定時間的出現(xiàn)。

　　就緒，表示進程正在等待被分配給某個處理器。

　　19.論述DSP的廣義理解和狹義理解的含義，以及DSP器件的特性。

　　答：DSP的廣義理解，譯為數(shù)字信號處理，信號的分析和更改是經(jīng)由順序分開以代表此信號的數(shù)字化格式的信息，通常比類的處理需大量的數(shù)字運算。

　　DSP的俠義理解，譯為數(shù)字信號處理器，即針對數(shù)字信號處理而發(fā)展出的處理器。

　　DSP器件的特點主要有6個：

　　在單指令周期內(nèi)完成乘加運算;

　　高速的運算能力;

　　一般采用哈佛結(jié)構(gòu)和流水線設(shè)計;

　　芯片具有滿足數(shù)字信號算法特殊要求的功能;

　　數(shù)據(jù)交換的能力高;

　　支持兵行處理指令。

　　20.指令模擬器有幾種分類標準，每種分類標準分類及內(nèi)容各是什么。

　　答：指令模擬器有兩種分類標準：

　　A.按照體系建構(gòu)來分，包括：

　　同構(gòu)模擬器，指在某種體系架構(gòu)的處理器之上，使用軟件模擬出另外一個與自己相同的虛擬機。

　　異構(gòu)模擬器，在一種體系架構(gòu)的處理器之上，模擬另外一種處理器的執(zhí)行。

　　B.按照實現(xiàn)方式來分，包括：

　　解釋性模擬器，在內(nèi)存中建立一個代表目標處理器狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)目標處理器的指令集定義解釋的方式‘執(zhí)行’目標軟件，執(zhí)行的結(jié)構(gòu)是修改處理器的狀態(tài)，從而完成及的模擬。

　　編譯型模擬器，將目標指令翻譯為用于操作目標標記狀態(tài)的一組宿主指令，被模擬的機器狀態(tài)通常被保持在宿主機的全局存儲空間中。

　　21.論述嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的角色。

　　答：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的角色主要有7個：

　　芯片制造者，負責制作包括CPU、網(wǎng)卡、RAM、Flash等廠商。

　　設(shè)備制造者，負責制造硬件開發(fā)板和產(chǎn)品板，從芯片制造者手中購買各種芯片，然后自己進行硬件設(shè)計和制板。

　　OS提供者，負責提供嵌入式OS。

　　系統(tǒng)繼承商，根據(jù)某些特點的應(yīng)用需求，定制特定的OS。

　　獨立軟件開發(fā)商，負責在OS之上開放有獨立功能的應(yīng)用程序。

　　獨立硬件開發(fā)商，負責開放某些硬件外設(shè)，通常還需編寫并提供這些硬件的驅(qū)動程序。

　　最終用戶，即產(chǎn)品的最終使用者。

　　22.論述特殊目的寄存器的作用，有哪些常見的特殊目的寄存器、以及它們的功能。

　　答：特殊目的寄存器一般存儲處理器內(nèi)部的一些特殊的數(shù)據(jù)。

　　程序計數(shù)器，用來保存下一條要執(zhí)行的指令的地址。

　　棧地址寄存器，只內(nèi)存中棧的頂端。

　　狀態(tài)寄存器，包含各種狀態(tài)位，以反映處理器的當前狀態(tài)。

　　23.論述在嵌入式系統(tǒng)開放中，影響調(diào)試的外圍因素。

　　答：在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，影響調(diào)試的外圍因素主要有3個

　　硬件缺陷，嵌入式系統(tǒng)中并非所有的問題都是軟件導(dǎo)致的，很多時候在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，硬件的錯誤比軟件的錯誤復(fù)雜的多，也嚴重的多

　　編譯器自動優(yōu)化，編譯器優(yōu)化期間會對程序代碼的順序，變量的個數(shù)進行自動調(diào)整，增加了調(diào)試的難度，過多的優(yōu)化級本身就有可能引入錯誤

　　外界環(huán)境的干擾，外界環(huán)境的干擾主要作用于硬件讓系統(tǒng)產(chǎn)生意想不到的問題