嵌入式系统离线作业.doc

浙江大学远程教育学院 《嵌入式系统》课程作业 姓名： 学 号： 年级： 学习中心： ————————————————————————————— 简答题 1.请简述用户自定义一个Linux系统调用的步骤过程。 如果用户在Linux中添加新的系统调用，应该遵循几个步骤才能添加成功。 （1） 添加源代码 （2） 连接新的系统调用 （3） 重建新的Linux内核 （4） 用新的内核启动系统 2.简述Linux的slab分配器作用和原理 slab分配器的作用 slab分配器源于 Solaris 2.4 的分配算法，工作于物理内存页框分配器之上，管理特定大小对象的缓存，进行快速而高效的内存分配。 slab 分配器为每种使用的内核对象建立单独的缓冲区。Linux 内核已经采用了伙伴系统（Buddy System）管理物理内存页框，因此slab分配器直接工作于伙伴系统之上。每种缓冲区由多个 slab 组成，每个 slab就是一组连续的物理内存页框，被划分成了固定数目的对象。 为了充分利用硬件高速缓存，slab 分配器允许对象在一级硬件高速缓存中对齐（创建缓冲区时，设置 SLAB_HWCACHE_ALIGN 标志）；同时使用着色（color）策略，使得同一缓冲区内不同 slab 中相同编号的对象的地址相互错开，避免它们被放入同一物理高速缓存行而造成频繁换入/换出的性能损失。 为了支持多处理器同时分配对象，缓冲区为每个处理器维护一个本地缓存。处理器直接从本地缓存中分配对象，从而避免了锁的使用；当本地缓存为空时，从 slab 中批量分配对象到本地缓存。 slab分配器的原理:slab分配器分配的各种内存块被看作不同类型的对象,采用对象复用技术可以对对象进行如下操作:. 分配内存;. 构造对象;. 使用对象;. 析构对象;. 释放对象.有时系统会频繁地分配和释放对象,从而使对象构造和析构的开销很大, slab分配器采用基于对象缓存技术,可以大大优化这方面的性能.。 slab分配器的结构:slab分配器主要有三层数据结构:对象缓存, slab对象. 对象缓存 slab分配器给每一种对象分配一个缓存,同时提供一组2次幂常用缓存给不需要私有对象缓存的用户. Cache_cache缓存负责分配管理缓存的结构kmem_cache_s,再由kmem_cache_s以链表结构引出空闲对象. slab分配器是一种快速,安全,高效,对硬件支持较好的分配器,预计在未来的Linux版本中还将使用slab分配器并对其做出改进 3.嵌入式系统设计流程 1产品定义 2硬件与软件部分划分 3迭代与实现 4详细的硬件与软件设计 5硬件与软件的集成 6系统测试与发布 4.嵌入式的软件调试方法有哪些？ 插桩调试法，直接调试法，ROM仿真法，模拟器法 5.请简述ARM处理器的堆栈寻址和块拷贝寻址模式，并比较它们的不同点。 堆栈寻址: 按先入先出的方式工作。 块拷贝寻址: 一种多寄存器传送指令，用于将一块数据从存储器的某一块位置拷贝到多个寄存器中或相反。 主要不同点：两者存放数据的顺序相反。void strncpy(char *s, const char *d, int n) { ?int?c;? __asm ?{?loop:? CMP?n,?#0 ?BEQ?out? LDRB?c,?[s],?#1? STRB?c,?[d],?#1? SUB?n,?n,?#1? B?loop ?out:? }? } 请将该函数补充完整。 7.BIOS的作用和功能是什么？ 作用：BIOS 硬件与软件程序之间的一个“连接器”或者说是接口，负责解决硬件的即时需求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。它为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制，计算机的原始操作都是依照固化在BIOS里的内容来完成的。 功能：1自检及初始化2程序服务3设定中断 8.南桥和北桥的主要功能各是什么？ 北桥连接高速数据传输设备。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM 等等）和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。 南桥连接低速数据传输设备。南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等。 9.描述总线性能的有哪些参数？什么样的情况会导致总线冲突？后果是什么？采用什么样的技术来避免这种情况的发生？ 1、描述总线性能的参数有总线带宽、总线宽度、总线的单元时钟频率和总线的负载能力 2、如果两个设备正好同时把数据放到总线上，就可能发生总线冲突 3