1.（填空）數(shù)據(jù)類型
ARM處理器支持下列數(shù)據(jù)類型：
Byte 字節(jié)，8位? ? ? Halfword 半字，16位（半字必須與2字節(jié)邊界對(duì)齊）；
Word 字，32位（字必須與4字節(jié)邊界對(duì)齊）。
2.處理器模式
ARM體系結(jié)構(gòu)支持的處理器模式
在軟件控制下可以改變模式，外部中斷或異常處理也可以引起模式發(fā)生改變。
大多數(shù)應(yīng)用程序在用戶模式下執(zhí)行。當(dāng)處理器工作在用戶模式時(shí)，正在執(zhí)行的程序不能訪問某些被保護(hù)的系統(tǒng)資源也不能改變模式，除非異常發(fā)生。這允許操作系統(tǒng)來控制系統(tǒng)資源的使用。
除用戶模式外的其他模式稱為特權(quán)模式。特權(quán)模式是為了服務(wù)中斷或異常，或訪問保護(hù)的資源。它們可以自由的訪問系統(tǒng)資源和改變模式。其中的5種被稱為異常模式，即：FIQ IRQ 管理 中止 未定義。
當(dāng)特定的異常出現(xiàn)時(shí)，進(jìn)入相應(yīng)的模式。每種模式都有某些附加的寄存器，以避免異常出現(xiàn)時(shí)用戶模式的狀態(tài)不可靠。
剩下的模式是系統(tǒng)模式，不能由于任何異常而進(jìn)入該模式，它與用戶模式有完全相同的寄存器。然而它是特權(quán)模式，不受用戶模式的限制。
3.異常（問答）
? 異常由內(nèi)部或外部源產(chǎn)生并引起處理器處理一個(gè)事件，例如外部中斷或試圖執(zhí)行未定義指令都會(huì)引起異常。在處理異常之前，處理器狀態(tài)必須保留，以便在異常處理程序完成后原來的程序能夠重新執(zhí)行。異常出現(xiàn)后，強(qiáng)制從異常類型對(duì)應(yīng)的固定存儲(chǔ)器地址開始執(zhí)行程序。
（1）復(fù)位：處理器上一旦有復(fù)位輸入，ARM處理器立刻停止執(zhí)行當(dāng)前指令。復(fù)位后，ARM處理器在禁止中斷的管理模式下，從地址0x00000000或0xFFFF0000開始執(zhí)行指令。
（2）未定義指令異常：當(dāng)ARM處理器執(zhí)行處理器指令時(shí)，它必須等待任一外部處理器應(yīng)答后，才能真正執(zhí)行這條指令。若處理器沒有響應(yīng)，就會(huì)出現(xiàn)未定義指令異常。
（3）軟件中斷異常（SWI）：該異常由執(zhí)行SWI指令產(chǎn)生，可使用此機(jī)制進(jìn)行軟件仿真。
（4）預(yù)取中止（取指令存儲(chǔ)器中止）:若處理器預(yù)取指令的地址不存在，或該地址不允許當(dāng)前指令訪問，存儲(chǔ)器會(huì)向處理器發(fā)出中止信號(hào)，但當(dāng)預(yù)取的指令被執(zhí)行時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生指令預(yù)取中止異常。
(5) 數(shù)據(jù)中止（訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中止）:若處理器數(shù)據(jù)訪問指令的地址不存在，或該地址不允許當(dāng)前指令訪問時(shí)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常。
(6) 中斷IRQ異常:當(dāng)處理器的外部中斷請求引腳有效，且CPSR中的I=0，產(chǎn)生IRQ異常。
系統(tǒng)的外設(shè)可通過該異常請求中斷服務(wù)。
(7)快速中斷FIQ異常:當(dāng)處理器的外部中斷請求引腳有效，且CPSR中的F=0，產(chǎn)生FIQ異常。FIQ支持?jǐn)?shù)據(jù)傳送和通道處理，并有足夠的私有寄存器，從而在應(yīng)用中可避免對(duì)寄存器保存的需求，減少了開銷。
(8)異常優(yōu)先級(jí)
4.塊復(fù)制尋址(語言描述，畫圖)
（1）R0的內(nèi)容傳送到R9指向的位置，傳送之后R9加一，指向下一位。R0占用32位地址，一次加4
（2）R0傳送之前加一，再將R0的內(nèi)容傳送到R9指向的位置，每傳送一次加4.
多寄存器指令映射：
STMIB/STMFA：向上生長、增加、之前、滿? ? LDMDA/LDMFA:向上生長、減少、之后、滿
STMIA/STMEA：向上生長、增加、之后、空? ? LDMDB/LDMEA:向上生長、減少、之前、空
LDMIA/LDMFD：向下生長、增加、之后、滿? STMDB/STMFD：向下生長、減少、之前、滿
LDMIB/LDMED:向下生長、增加、之前、空? ? STMDA/STMED：向下生長、減少、之后、空
例：STMIA R9{R0,R1,R5}? R9向上生長，R9'之后增加
STMFD R13！，｛R2-R9｝；? 存儲(chǔ)寄存器到堆棧
? ? LDMFD R13！｛R2-R9｝；? 從堆棧恢復(fù)
5.(簡答)基于ARM的硬件啟動(dòng)程序一般包括：
（1）分配中斷向量表；（2）初始化存儲(chǔ)器系統(tǒng)；（3）初始化各工作模式下的堆棧；
（4）初始化有特殊要求的硬件模塊；（5）初始化用戶程序的執(zhí)行環(huán)境；（6）切換處理器的工作模式；（7）調(diào)用主應(yīng)用程序
6. S3C2410A的存儲(chǔ)器控制器提供訪問外部存儲(chǔ)器所需要的存儲(chǔ)器控制信號(hào)。具有以下特性:
（1）支持小/大端（通過軟件選擇）? （2）地址空間：每bank有128M字節(jié)（總共有8個(gè)banks，共1G字節(jié)）? ? （3）除bank0（只能是16/32位寬）之外，其他bank都具有可編程的訪問大?。梢允?/16/32位寬）? （4）總共有8個(gè)存儲(chǔ)器bank（bank0~bank7）
（5）其中6個(gè)banks用于ROM，SRAM等? （6）剩下2個(gè)banks用于ROM，SRAM，SDRAM等? （7）7個(gè)固定的存儲(chǔ)器bank（bank0~bank6）起始地址? （8）最后一個(gè)bank（bank7）的起始地址是可調(diào)整的? （9）最后兩個(gè)bank（bank6~bank7）的大小是可編程的
（10）所有存儲(chǔ)器bank的訪問周期都是可編程的? （11）總線訪問周期可以通過插入外部等待來延長? ? ? （12）支持SDRAM的自刷新和掉電模式
S3C2410A復(fù)位后,存儲(chǔ)器的映射情況如下,bank6和bank7對(duì)應(yīng)不同大小存儲(chǔ)器時(shí)的地址范圍：
bank6地址? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? bank7地址
2MB：起始（0X30000000）終止（0X301FFFFF）? ? 起始（0X30200000）終止（0X303FFFFF）
4MB：起始（0X30000000）終止（0X303FFFFF）? ? ? 起始（0X30400000）終止（0X307FFFFF）
8MB：起始（0X30000000）終止（0X307FFFFF）? ? ? 起始（0X30800000）終止（0X30FFFFFF）
16MB：起始（0X30000000）終止（0X30FFFFFF）? ? 起始（0X31000000）終止（0X31FFFFFF）
32MB：起始（0X30000000）終止（0X31FFFFFF）? ? 起始（0X32000000）終止（0X33FFFFFF）
64MB：起始（0X30000000）終止（0X33FFFFFF）? ? 起始（0X34000000）終止（0X37FFFFFF）
128MB：起始（0X30000000）終止（0X37FFFFFF）? ? 起始（0X38000000）終止（0X3FFFFFFF）
7.電源控制模式包括？? ? ? ? ? ? ? 正常、慢速、空閑、掉電
正常：正常運(yùn)行模式；? ? ? ? ? ? 慢速：不加PLL的低時(shí)鐘頻率模式；
空閑：只停止CPU的時(shí)鐘；? ? ? ? 掉電：所有外設(shè)和內(nèi)核的電源都切斷了
8.NAND Flash控制器的啟動(dòng)特點(diǎn)？
（1）NAND Flash模式：支持讀/擦除/編程N(yùn)AND FLASH存儲(chǔ)器（2）自動(dòng)啟動(dòng)模式：系統(tǒng)復(fù)位后，啟動(dòng)代碼被傳送到Steppingstone中。傳送完畢后，啟動(dòng)代碼在Steppingstone中執(zhí)行。（3）具備硬件ECC生成模塊（硬件生成校驗(yàn)碼，通過軟件校驗(yàn)）（4）NAND Flash啟動(dòng)以后，4KB的內(nèi)部SRAM緩沖器Steppingstone可以作為其他用途使用（5）NAND Flash控制器不能通過DMA訪問，可以使用LDM/STM指令來代替DMA操作
9慢速模式？不使用PLL，而使用外部時(shí)鐘直接作為S3C2410A中的FCLK。在這種模式下，功耗大小僅取決外部時(shí)鐘的的頻率，與PLL無關(guān)。
10掉電模式？電源管理模塊斷開內(nèi)部電源。因此，除喚醒邏輯外，CPU和內(nèi)部邏輯都不會(huì)產(chǎn)生功耗。激活掉電模式需要兩個(gè)獨(dú)立的電源，一個(gè)電源為喚醒邏輯供電；另一個(gè)為包括CPU在內(nèi)的其他內(nèi)部邏輯供電，并且這個(gè)電源的開、關(guān)可以控制。在掉電模式下，CPU和內(nèi)部邏輯供電的第二電源將關(guān)斷。
11（填空）Vi編輯器的使用
Vi有4種基本的工作模式：正常模式，插入模式，命令模式和可視模式。
：q退出? ? ：q！強(qiáng)行退出vi，不改寫文件? ? ：w存盤? ? ：wq 存盤退出
12.介紹makefile文件的編寫格式
（1）makefile中以“#”開始的行是注釋行。
（2）Makefile中最終要的是描述文件依賴關(guān)系的說明。一般格式是：target：components——表示依賴關(guān)系? ? ? ? ? ? ? TAB? rule——表示規(guī)則
（3）clean 當(dāng)用戶鍵入“make clean”命令時(shí)，會(huì)執(zhí)行clean后面的語句。對(duì)于上面的makefile，當(dāng)用戶鍵入“makeclean”命令時(shí)，會(huì)執(zhí)行“rm-rf? *0? main”從而刪除*0和main文件
(4) makefile有三個(gè)非常有用的變量，分別是“$@”“$^”“$<”
? ?
13.（簡答）Bootloader的stage1通常包含以下步驟：
（1)Bootloader 的第一階段(Stage1)步驟：
①硬件設(shè)備初始化? ? ? ②為加載Bootloader的stage2準(zhǔn)備RAM空間
③復(fù)制Bootloader的stage2到RAM空間中? ? ④設(shè)置好堆棧? ⑤跳轉(zhuǎn)到stage2入口點(diǎn)
（2）Bootloader的stage2通常包含以下步驟：
①初始化本階段要使用的硬件設(shè)備? ? ②檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射? ? ③將kernel映像和根文件系統(tǒng)映像從Flash讀到RAM中? ? ? ? ④為內(nèi)核設(shè)置啟動(dòng)參? ? ⑤調(diào)用內(nèi)核
14. ViVi程序架構(gòu)? ? ? ? ? ? vivi代碼包括arch init lib drivers和include幾個(gè)主要目錄。
①arch：該目錄主要包括所有vivi所支持的目標(biāo)板的子目錄
②drivers：該目錄包括引導(dǎo)內(nèi)核需要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
③init：該目錄只含有main.c 和version.c兩個(gè)文件，vivi將從main.c函數(shù)開始C語言的執(zhí)行。
④lib:該目錄包含一些平臺(tái)的接口函數(shù)
⑤include：該目錄是頭文件的公共目錄，該目錄定義了目標(biāo)系統(tǒng)相關(guān)的資源配置參數(shù)。
15. file-operation結(jié)構(gòu)的作用：
一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括兩個(gè)基本任務(wù)：執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用和負(fù)責(zé)中斷處理。而file-operation結(jié)構(gòu)的每一個(gè)成員的名稱都對(duì)應(yīng)一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。在操作系統(tǒng)內(nèi)部,外部設(shè)備的存取是通過一組固定入口點(diǎn)進(jìn)行的，這些入口點(diǎn)由每個(gè)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序提供，由file-operation結(jié)構(gòu)向系統(tǒng)說明，因此編寫驅(qū)動(dòng)程序的主要工作就是編寫子函數(shù)，并填充file-operation的各個(gè)域。
16.驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)步驟：
（1）對(duì)該驅(qū)動(dòng)程序使用到的硬件寄存器進(jìn)行初始化，包括中斷寄存器。
（2）初始化與設(shè)備相關(guān)的參數(shù)。一般來說，每個(gè)設(shè)備要定義一個(gè)設(shè)備變量，用來保存設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。
（3）注冊設(shè)備（函數(shù)的作用）。Linux內(nèi)核通過主設(shè)備號(hào)將設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序同設(shè)備文件相連。
（4）注冊設(shè)備使用的中斷，注冊中斷使用的函數(shù)。
（5）其他的一些初始化工作，比如給設(shè)備分配I/O,申請DMA通道等。
如果設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序使用如下的函數(shù)方式，那么設(shè)備驅(qū)動(dòng)可以被動(dòng)態(tài)地加載和卸載。
module_init(device_init);? ? ? ? ? ? ? ? module_exit(device_exit);
對(duì)于驅(qū)動(dòng)程序的使用，有靜態(tài)編譯和動(dòng)態(tài)編譯兩種。靜態(tài)編譯將設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序添加到內(nèi)核中，動(dòng)態(tài)編譯是指將設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編譯成驅(qū)動(dòng)模塊。
17.若在/dev目錄下沒有相應(yīng)的設(shè)備文件，就可用“mknod device_name.c主設(shè)備號(hào)從設(shè)備號(hào)”命令來創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備文件，從而正確使用驅(qū)動(dòng)模塊。卸載驅(qū)動(dòng)模塊時(shí)，使用“rmmod device_driver”命令。刪除設(shè)備文件使用“rm device_name”命令。建設(shè)被編譯成驅(qū)動(dòng)模塊。
18.開發(fā)linux應(yīng)用程序的一般分為以下幾個(gè)步驟：
編寫程序；編寫makefile文件；編譯程序；運(yùn)行程序；將生成的可執(zhí)行文件加入文件系統(tǒng)
19.ARM處理中斷步驟：
（1）保存現(xiàn)場（2）模式切換（3）獲取中斷源（4）中斷處理（5）中斷返回，恢復(fù)現(xiàn)場
20.自動(dòng)啟動(dòng)模式的執(zhí)行步驟：（1）完成復(fù)位 （2）如果自動(dòng)啟動(dòng)模式使能，NAND Flash存儲(chǔ)器的前4KB自動(dòng)復(fù)制到Steppingstone內(nèi)部緩沖器； （3）Steppingstone映射到nGCS0； （4）CPU在Steppingstone的4KB內(nèi)部緩沖器中開始執(zhí)行啟動(dòng)代碼。
21.Linux的移植？所謂Linux移植就是針對(duì)具體的目標(biāo)平臺(tái)對(duì)Linux做必要的改寫后，安裝到該目標(biāo)平臺(tái)并使其正確運(yùn)行的過程?；緝?nèi)容包括：
（1）獲取某一半杯的Linux內(nèi)核源碼；（2）根據(jù)具體的目標(biāo)平臺(tái)，對(duì)源碼進(jìn)行必要的改寫，然后添加一些驅(qū)動(dòng)，打造一款適合目標(biāo)平臺(tái)的新的操作系統(tǒng)；（3）對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)目標(biāo)平臺(tái)的交叉編譯，生成一個(gè)內(nèi)核映像文件；（4）對(duì)該映像文件燒寫、安裝到目標(biāo)平臺(tái)中。
22.Linux內(nèi)核主要由5個(gè)子系統(tǒng)組成：進(jìn)程調(diào)度子系統(tǒng)，內(nèi)存管理子系統(tǒng)，虛擬文件子系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)接口子系統(tǒng)，進(jìn)程間通信子系統(tǒng)。
Linux內(nèi)核的主要目錄結(jié)構(gòu)：（1）/arch：其中的子目錄包含所有與硬件體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)核移植代碼，每一個(gè)目錄都代表一種硬件平臺(tái)，每種平臺(tái)都應(yīng)該包括以下幾個(gè)部分：
boot：包含啟動(dòng)內(nèi)核所使用的部分或全部平臺(tái)的相關(guān)代碼。? kernel：包含支持體系結(jié)構(gòu)特有的特征代碼。? lib：包含存放體系結(jié)構(gòu)特有的通用函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼? mm：包含存放體系結(jié)構(gòu)特有的內(nèi)存管理程序的實(shí)現(xiàn)。? ? mach-xxx：包含存放該處理器的移植代碼。
（2）/documentation：有關(guān)內(nèi)核各部分的通用解釋和注釋（3）/drivers：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（4）/fs：所支持的各種文件系統(tǒng)的代碼（5）/include：建立內(nèi)核代碼時(shí)頭文件，與系統(tǒng)相關(guān)的頭文件放置在include/linux子目錄下（6）/init：內(nèi)核初始化代碼，內(nèi)核從此目錄下開始工作。（7）/ipc：內(nèi)核進(jìn)程間通信的代碼（8）/kernel：主內(nèi)核的代碼，包括進(jìn)程調(diào)度、定時(shí)器等（9）/lib：通用的庫文件代碼（10）/mm：內(nèi)核的內(nèi)存管理代碼（11）/net內(nèi)核的：網(wǎng)絡(luò)相關(guān)代碼（12）/scripts：用于配置內(nèi)核的腳本文件。
23.S3C2410A的I/O口工作原理：S3C2410共有117個(gè)多功能服用輸入輸出口（I/O口），分為8組PORTA~PORTH。PORT A 除了作為功能口外，它只作為輸出口使用；其余的PORT B~PORT H都可以作為輸入輸出口使用。8組I/O口按照其位數(shù)的不同，可分為：
①1個(gè)23位的輸出口(PORT A)? ? ②2個(gè)11位的I/O口(PORT B和PORT H)
③4個(gè)16位的I/O口(PORT C 、PORT D、PORT E、PORT G)? ④1個(gè)8位的I/O口（PORT F）
1.嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)：⑴硬軟件一體化，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和行業(yè)技術(shù)為一體⑵需要操作系統(tǒng)支持，代碼小執(zhí)行速度快⑶專用緊湊，用途固定，成本敏感⑷可靠性要求高⑸多樣性，應(yīng)用廣泛，種類繁多? ? 2.操作系統(tǒng)功能：處理器管理，存儲(chǔ)器管理，設(shè)備管理，文件管理，用戶接口? ? ? 3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)：支持異步事件的響應(yīng)；中斷和調(diào)度任務(wù)的優(yōu)先級(jí)機(jī)制；支持搶占式調(diào)度；確定的任務(wù)切換時(shí)間和中斷延遲時(shí)間；支持同步
4.板級(jí)支持包BSP完成的功能：①在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，對(duì)硬件進(jìn)行初始化，比如對(duì)設(shè)備的中斷、CPU的寄存器和內(nèi)存區(qū)域的分配等進(jìn)行操作；②為驅(qū)動(dòng)程序提供訪問硬件的手段，BSP就是為上層的驅(qū)動(dòng)程序提供訪問硬件設(shè)備寄存器的函數(shù)包。
1.下面是實(shí)現(xiàn)LED1和LED2輪流閃爍的程序代碼。
void Main(void){
? ? int flag,i;
? ? Target_Init();//進(jìn)行硬件初始化操作，包括對(duì)I/O口的初始化操作
? ? for(; ;){
? ? ? ? ? if(flag==0){
? ? ? ? ? ? for(i=0;i<1000000;i++);? ? ? ? //延時(shí)
? ? ? ? ? ? rGPGCON=rGPGCON&0xfff0ffff|0x00050000; //配置第8、第9位為輸出引腳
? ? ? ? ? ? rGPGDAT=rGPGDAT&0xeff|0x200; //第8位輸出為低電平，第9位輸出為高電平? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? for(i=0;i<10000000;i++);? ? ? //延時(shí)
? ? ? ? ? ? flag=1;
? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? else{
? ? ? ? ? ? for(i=0;i<1000000;i++);? ? ? ? //延時(shí)
? ? ? ? ? ? rGPGCON=rGPGCON&0xfff0ffff|0x00050000; //配置第8、第9位為輸出引腳
? ? ? ? ? ? rGPGDAT=rGPGDAT&0xdff|0x100; //第8位輸出為高電平，第9位輸出為低電平? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? for(i=0;i<10000000;i++);? ? ? //延時(shí)
? ? ? ? ? ? flag=0;? ? ? ? ? ? }? }? ? }?
? ?
