嵌入式Linux系统开发教程参考答案_已修改详解

参考答案

第一章

一、填空题。

1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。

2、目前国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

3、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成，其中嵌入式计算机主要由四个部分组成，它们分别是：硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。

4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等，其中arm处理器有三大特点：体积小、低功耗、的成本和高性能，16/32位双指令集，全球合作伙伴众多。

5、常见的嵌入式操作系统有：Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。

6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试，最后得到最终产品。

二、选择题

1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备：、存储器（SDRAM、ROM等）、设备I/O接口等。（A）

A、嵌入式处理器

B、嵌入式控制器

C、单片机

D、集成芯片

2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流（D）A、分时多任务操作系统B、多任务操作系统

C、实时操作系统

D、实时多任务操作系统

3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。（B）

A、Palm

B、VxWorks

C、Linux

D、WinCE

4、嵌入式系统设计过程中一般需要考虑的因素不包括：（D）

A、性能

B、功耗

C、价格

D、大小

5、在嵌入式系统中比较流行的主流程序有：（A）

A、Angel

B、Blob

C、Red Boot

D、U-Boot

三、叙述题

1、举例说明身边常用的嵌入式系统。

生活中最常见的嵌入式系统恐怕要数智能手机了，包括Symbian、Windows Mobile、Android等手机嵌入式系统。还有，如路由器也是一个典型的嵌入式系统。

2、如何理解嵌入式系统，谈谈自己的理解。

嵌入式系统是指：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。他具有如下特点：1、嵌入式系统是面向产品、面向用户、面向应用的。2、嵌入式系统是一个技术密集、集成度高、需要不断创新的集成系统。3、嵌入式系统必须根据应用场合对软硬件进行必要的裁剪已实现需要的功能。

3、简述嵌入式系统的开发方法有哪几种。

目前，嵌入式系统的开发有模拟开发调试、嵌入式在线仿真和远程调试等几种方法。4、结合当前嵌入式系统的发展，想象一下嵌入式系统的应用前景。

嵌入式系统技术有着非常广泛的应用前景，其领域包括：工业控制领域、信息家电领域、机器人领域、POS网络及电子商务领域、家庭智能管理系统、交通管理领域、环境工程与自然领域等。

一、填空题。

1、Linux具有UNIX的所有特性并且具有自己独特的魅力，主要表现在：开放性、多用户、多任务、友好的用户界面、设备独立性、丰富的网络功能、文件传输、远程访问、可靠的安全性、良好的可移植性、X Window系统、内存保护模式。

2、Linux一般包括四个主要部分：内核(Kernel)、命令解释层(Shell或其他操作环境)、文件结构(File Structure)和实用工具。

3、目前几乎所有的Linux发行版本中都包含了Gnome和KDE两种图形操作环境。

4、在当前目录下建立目录，应使用命令：mkdir linux；查看当前路径应使用命令：pwd；chmod 765 linux.tar.gz的作用是：使linux.tar.gz文件的拥有者权限、文件组权限和其他用户拥有相应的权限。

5、Linux内核主要由：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信五个子系统组成。

二、选择题

1、下列操作系统中属于国产软件的是(B)

A、Fedora

B、Red Flag

C、Ubuntu

D、SUSE

2、启动shell环境时，屏幕上显示“[arm@www home]$”,其中的arm的意义是（B）。

A、arm架构

B、用户名

C、文件夹

D、路径

3、使用ls命令时，如果想对文件名中的不可显示字符用八进制逃逸字符显示，则应该

选用的参数是（B）。

A、-b

B、-a

C、-l

D、-R

4、解压文件linux.tar.gz可使用命令（C）。

A、tar jxvf linux.tar.gz

B、tar jxvf linux.tar.gz

C、tar zxvf linux.tar.gz

D、tar czvf linux.tar.gz

5、下列不属于Linux用的文件系统是（D）。

A、ext2

B、ext3

C、nfs

D、ntfs(windows)

三、叙述题

1、简述linux与windows的主要异同。

Windows操作系统是在个人计算机上发展起来的，在许多方面受到个人计算机硬

件条件的限制，这些操作系统必须不断地升级才能跟上个人计算机硬件的进步；而Linux操作系统却是以另外一种形式发展起来的，Linux是UNIX操作系统用于个人计

算机上的一个版本，UNIX操作系统已经在大型机和小型机上使用了几十年，直到现

在仍然是工作站操作系统的首选平台。

Linux给个人计算机带来了能够与UNIX系统相比的速度、效率和灵活性，使个人计算机所具有的潜力得到了充分发挥。Linux与Windows工作方式存在一些根本的区别，这些区别只有在用户对两者都很熟悉之后才能体会到，但它们却是Linux思想的核心。2、目前主流的图形界面环境有哪些？它们各有什么有缺点？

目前主流的图形界面环境有KDE和GNOME两种图形环境。

3、在linux中如何使用mount命令挂载U盘?

首先使用fdisk -l查看一下磁盘分区情况：

然后使用命令：mount –t vfat /dev/sdb1 /mnt/USB

4、如何设置linux操作系统的网络参数?

使用类似的命令：ifc onfig eth0:192.168.1.15 netmask 255.255.255.0。其中192.168.1.15为ip，255.255.255.0为子网掩码。

5、简要分析linux内核的各个组成部分。

Linux内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。

其中，进程调度（SCHED）控制进程对CPU的访问；内存管理（MM）允许多个进程安全的共享主内存区域；虚拟文件系统（VirtualFileSystem，VFS）隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供了统一的接口，VFS提供了多达数十种不同的文件系统；进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。

一、填空题。

1、ARM9系列微处理器在高性能和低功耗方面提供最佳的性能：它具有3级整数流水线，指令执行效率更高；提供1.1MIPS/MHz的哈佛总线结构；支持32位ARM指令集

和16位Thumb指令集；支持32位的高速AMBA总线接口。

2、ARM芯片的内核一般包括以下几个单元：ARM9TDMI32RISC处理器、数据缓存器（Data Cache）、指令缓存（Instruction Cache）、指令存储管理单元（Instruction MMU）、数据存储管理单元（Data MMU）、写缓冲（Write Buffer）和回写存储单元（Write Back PA TAG RAM）。

3、ARM处理器共有37个寄存器，其中31为通用寄存器，6个状态寄存器，这些寄存器都是32位。

4、ARM系统中寻址方式主要有立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、多寄存器寻址、相对寻址和堆栈寻址。

5、ARM微处理器的指令集可以分为以下六大类：跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器（PSR）处理指令、加载/存储（Load/Store）指令、协处理器指令和异常中断产生指令。

二、选择题

立即寻址ADD R0, R0,#1 ; R0←R0+1

寄存器寻址ADD R0, R1,R2 ; R0←R1+R2

寄存器间接寻址ADD R0, R1,[R2] ; R0←R1+[R2]

基址变址寻址LDR R0, [R1,#4]! ; R0←[R0+4]、R0←[R1+4]

堆栈压栈(PUSH)、出栈(POP)

三、叙述题

1、ARM处理器的运行模式有哪几种，各有什么特点？

ARM微处理器的运行模式有7种，分别为：

用户模式（User，usr）：正常程序执行时，ARM处理器所处的状态。

快速中断模式（FIQ，fiq）：用于快速数据传输和通道处理。

外部中断模式（IRQ，irq）：用于通常的中断处理。

特权模式（Supervisor，sve）：供操作系统使用的一种保护模式。

数据访问中止模式（Abort，abt）：当数据或指令预取终止时进入该模式，用于虚拟存储及存储保护。

未定义指令终止模式（Undefined，und）：用于支持硬件协处理器软件仿真。

系统模式（System，sys）：用于运行特权级的操作系统任务。

2、ARM存储器的组织主要有哪些类型，各有什么特点？

ARM储存器的组织最要有2大类型，分别为小端格式和大端格式，也称为小端次序(Little endian)和大端次序(Big endian)的字节序（byte order）。两种储存类的区别在于一个32位的数据存放到储存器中的时候，到底是高位字节放在高地址还是低地址的区别。

3、ARM微处理器选型时应注意：

1、ARM微处理器内核的选择

2、系统的工作频率

3、芯片内存储器的容量

4、片内外围电路的选择

第四章

一、填空题。

1、程序段(Section)、代码段（Code Section）、数据段（Data Section）

2、：、@

3、符号定义伪指令（Symbol Definition）、数据定义伪指令（Data Definition）、汇

编控制伪指令（Assembly Control）、宏指令

4、linux下的嵌入式程序开发，主要需要的代码编辑器，如vi和gedit，另外还需要编译器gcc、调试器gdb以及项目管理器make。

5、Vi编辑器基本上有三种基本状态，分别是：命令模式（command mode）、插入模式（insert mode）和底行模式（last line mode）。

6、使用gcc编译文件生成可执行文件要经历四个相互关联的步骤：预处理(也称预编译，Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。

二、选择题

2、在vi处于命令行模式时，如果需要对文本进行修改，欲在光标所在位置的下一个位置开始输入文字，则（B）

A、按下字母“i”进入插入模式

B、按下字母“a”进入插入模式

C、按下字母“o”进入插入模式

D、按下字母“n”进入插入模式

3、当前vi处于插入模式，先放弃对文本的修改，即不保存退出vi，则（C）。

A、使用“：q！”命令

B、使用“：wq！”命令

C、先按下“ESC”后，再使用“：q！”命令

D、先按“ESC”后，再使用“：wq！”命令

4、经过汇编之后，生成的目标文件的后缀名为（C）。

A、.c

B、.s

C、.o

D、.exe

5、对代码文件code.c进行调试的命令为（A）。

A、$gcc –g code.c –o code

B、$gcc code.c –o code

C、$gcc –g code.c code

D、$gcc –g code

C B C C A

三、叙述题

1、汇编语言与C的混合编程通常有以下几种方式：在C代码中嵌入汇编指令；在汇编程序和C的程序之间进行变量的互访；汇编程序、C程序间的相互调用。

2、参看教材4.2.6。

3、项目管理器的作用主要是什么？

make就是实现这样的功能：它读入一个文件，叫makefile，这个文件不仅决定了源文件之间的依赖关系，而且还决定了源文件什么时候该编译什么时候不应该编译。

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第五章p147

一、填空题。

1、S3C2440、400M

2、DNW设置、USB驱动

3、Windows系统下安装虚拟机Vmware、Windows+Linux双系统安装、基于Windows操作系统下的Cygwin

4、命令行方式、图形界面操作方式

5、SJF2440

二、选择题

1、为了通过PC的串口和开发板进行交互，需要使用（C）。

A、USB设置

B、同步

C、超级终端

D、网络连接

2、在嵌入式linux的开发中，能实现上传下载文件、刻录文件、运行映像等功能工具是（D）。

A、DNS

B、FTP

C、Telnet

D、DNW

3、由普通用户账户转为管理员账户登录，使用的命令为（D）。

A、$sudo root

B、$sudo administrator

C、$su administrator

D、$su root

4、安装FTP服务器时，在终端输入的命令为（B）。

A、$apt-get install vsftpd

B、$sudo apt-get install vsftpd

C、$apt-get install ftp

D、$sudo apt-get install ftp

5、安装Telnet服务时，在终端输入的命令为（A）。

A、$sudo apt-get install xinetd telnetd

B、$apt-get install xinetd telnetd

C、$apt-get install telnetd

D、$sudo apt-get install telnetd

C D D B A

三、叙述题

1、建立基于Linux嵌入式开发环境一般有三种方案可以选择：一是在Windows系统下安装虚拟机Vmware。二是Windows系统和Linux系统同时安装。三是基于Windows操作系统下的Cygwin。

2、参看教材5.3。

3、参看教材5.4。

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第六章p164

一、填空题。

1、为了编译、链接、处理和调试跨平台体系结构的程序代码、编译、链接、处理、调试。

2、Binutils、Gcc、Glibc。

3、编译binutils、编译辅助gcc编译器、编译glibc库、重新编译完整的gcc。

4、建立脚本文件、建立配置文件、执行脚本文件。

5、定义生成编译工具链的名称、定义编译选项等。

二、选择题

3、分析以下代码

#export PRJROOT=/home/arm/armlinux

#export TARGET=arm-linux

#export PREFIX=$PRJROOT/$TARGET

其中，变量PREFIX代表的路径为（A）。

A、/home/arm/armlinux

B、/home/arm/armlinux/arm-linux

C、/home/arm/arm-linux

D、/home/arm/arm-linux/armlinux

B D B A B

三、叙述题

1、构建交叉工具链有那几种方法？

通常构建交叉工具链有三种方法：

方法一、分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码，最终生成交叉编译工具链。方法二、通过Crosstool脚本工具来实现一次编译生成交叉编译工具链，该方法相对于方法一要简单许多，并且出错的机会也非常少，建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链；方法三、直接通过网上下载已经制作好的交叉编译工具链。

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第七章

一、填空题。

1、Bootloader，亦称引导加载程序，是系统加电后运行的第一段软件代码。

2、一般Bootloader包含两种不同的操作模式：启动加载模式（Bootloading）和下载模式（Downloading）。

3、Bootloader的主要功能是引导操作系统启动，它的启动方式有网络启动、磁盘启动和Flash启动三种。

4、Vivi运行的第一阶段主要完成以下工作：屏蔽所有中断、设置CPU的速度和时钟频率、RAM初始化、初始化LED和关闭CPU内部指令／数据cache。

二、选择题

1、在Bootloader的启动方式中，Flash启动方式通常有两种，一种是可以直接从Flash

启动，另一种时可以将压缩的内存映像文件从Flash中复制、解压到 C ,再从中启动。

A、ROM

B、SDRAM

C、RAM

D、Flash

2、在各种Bootloader中， B 是以PPCBoot和ARMBoot为基础的通用加载程序，并且在ARM、PowerPC以及MIPS等多种平台上运行。

A、Vivi

B、U-boot

C、RedBoot

D、s-hboot

3、在编译Vivi之前将Vivi里所有的“*.o”和“*.o.flag”文件删除，以确保文件编译时没有错误或者警告发生，使用的命令格式为（A）。

A、make distclean

B、make clean

C、make menuconfig

D、make config

4、编译Vivi时，如果编译成功，在/vivi里面会生成三个vivi文件，其中不包括文件（D）。

A、vivi

B、vivi.map

C、vivi-elf

D、vivi.exe

5、把二进制文件载入Flash或RAM使用的命令是（A）。

A、load

B、part

C、boot

D、bon

C B A

D A

三、叙述题

1、简述Bootloader的主要功能。

BootLoader，亦称引导加载程序，是系统加电后运行的第一段软件代码。它是整个系统执行的第一步，所以它的地位在整个嵌入式软件系统中是非常重要的。

2、Vivi作为一种Bootloader，其运行过程分成两个阶段，第一阶段的代码在Vivi/arch/s3c2440/head.s中定义，大小不超过10 KB，它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。这部分代码运行在Flash中，它包括对S3C2440的一些寄存器、时钟等的初始化，然后跳转到第二阶段执行；

第二阶段的代码在Vivi\init\main.c中，主要进行一些开发板初始化、内存映射和内存管理单元初始化等工作，最后会跳转到boot_or_Vivi()函数中，接收命令并进行处理。需要注意的是在Flash中执行完内存映射后，会将Vivi代码拷贝到SDRAM中执行。

3、U-Boot则支持大多CPU，可以烧写EXT2、JFFS2文件系统映象，支持串口下载、网络下载，并提供了大量的命令。相对于Vivi，它的使用更复杂，但是可以用来更方便地调试程序；

Vivi是Mizi公司针对SAMSUNG的ARM架构CPU专门设计的，基本上可以直接使用，命令简单方便。不过其初始版本只支持串口下载，速度较慢。在网上出现了各种改进版本：支持网络功能、USB 功能、烧写YAFFS文件系统映象等。

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第八章

一、填空题。

1、ARM-Linux内核的配置系统由三个部分组成，它们分别是Makefile、配置文件和配置工具。

2、配置工具一般包括配置命令解释器和配置用户界面，前者主要作用是对配置脚本中