ARM嵌入式整理
填空
1指令含义
列出文件列表的ls命令
切换目录的cd命令
创建目录的mkdir命令
删除目录的rmdir命令
复制文件的cp命令
删除文件或目录的rm命令
让显示画面暂停的more命令
连接文件的cat命令
移动或更换文件，目录名称的mv命令
显示当前所在目录的pwd命令
2 做移植操作系统的三步：下载bootloader，下载内核，下载文件
3 ARM7TDMI各个字母的含义：支持32位寻址范围，并弥补了ARM6不能在低于5V电源电压下工作的不足
考点：
- 1. vi编辑器模式
命令模式（command mode）—执行命令：在该模式中，可以输入命令来执行许多种功能。控制屏幕光标的移动，字符、字或行的删除，移动复制某区段及进入Insert mode下，或者到 last line mode。
输入模式（Insert mode）—输入文本：vi被运行时，通常处在命令模式下，键入以下命令 可以使vi退出命令模式，进入输入模式：I（i）、A（a）、O（o）。
末行模式（last line mode）—执行待定命令：将文件保存或退出vi，也可以设置编辑环境，如寻找字符串、列出行号……等。不过一般我们在使用时把vi简化成两个模式，就是将末行模式（last line mode）也算入命令行模式command mode）。
- 2. 判读一个数是否合法？
#immed_8r——常数表达式
该常数必须对应8位位图，即必须是一个8位的常数通过循环右移偶数位可以得到的数。
例如：
MOV R0,#1 AND R1,R2,#0x0F MOV R1,#0xC000 ;0xC000可由0x03循环右移16位得到
3． PC指令算法(考PC的值)
q 三级流水线
正常操作过程中，在执行一条指令的同时对下一条指令进行译码，并将第三条指令从存储器中取出。这三条指令之间的位置关系如下表所示：
当处理器处于ARM状态时，每条指令长为4字节，所以PC的值为正在执行的指令地址加8字节，即： PC值=当前程序执行位置+8字节
当处理器处于Thumb状态时，每条指令长为4字节，所以PC的值为正在执行的指令地址加8字节，即： PC值=当前程序执行位置+4节
PC的读取程序
0x4000 ADD PC , PC , #4 ;正在被执行的指令，将地址值PC+4写到PC 0x4004 … ;正在被译码的指令 0x4008 … ;在被取指的指令，PC=0x4008 0x400C … ;PC+4=0x400C
程序解析：假设地址0x000上的ADD指令时处理器“正在执行”的第一条指令，该指令的功能是把PC+4的值放到寄存器里，由于PC总是指向第三条指令，即0x4008就是“正在指令”的地址，从而得到地址：PC+4=0x4008+4=0x400C，于是将地址写入PC寄存器
4．7种处理器模式
5. CPSR模式位值表(P39)
6. 读取SWI立即数
在SWI异常中断处理程序中，读取SWI立即数的步骤为：首先，确定引起软件中断的SWI指令是ARM指令还是Thumb指令，这可通过对SPSR访问得到，然后，取得该SWI指令的地址，这可通过访问LR寄存器得到，最后，读出指令，分解出立即数，如下：
T_bit EQU 0x20
SWI_Handler
STNFD SP!,{R0-R3,R12,LR} ;现场保护
MRS R0,SPSR;读取SPSR
STMFD SP!,{R0}:保存SPSR
TST R0,#T_bit
LDRNEH R0,[LR,#-2];若是Thunb指令，读取指令码(16位)
BICNE R0,#0XFF00:取得Thunb指令的８位立即数
LDREQ R0,[LR,#-4];若是ARM指令，读取指令码(32位)
BICEQ R0,#0XFF000000;取得ＡＲＭ指令的24位立即数
．．．．
LDMFD SP!,{R0-R3,R12,PC}^；SWI异常中断返回
7. 锁相环 设置MSEL位，PSEL……………….（计算）
PLL的作用。寄存器名称与功能，频率计算方法与寄存器设置？
答：作用：由晶体振荡器输出的时钟信号，通过PLL升频，可以获得更高的系统时钟（CCLK）。PLL接受的输入时钟频率范围为10～25MHz，通过一个电流控制振荡器（CCO）倍增到10～60MHz。 寄存器：
1.PLL配置寄存器(PLLCFG)：
①、MSEL[4:0]：PLL倍频器值，在PLL频率计算中其值为(M-1)； ②、PSEL[1:0]：PLL分频器值，在PLL频率计算中其值为P 。 2.PLL状态寄存器(PLLSETA)：
1）、MSEL[4:0]、PSEL[1:0]、PLLE、PLLC：读出反映这几个参数的设置值，写入无效
2）、PLOCK：反映PLL的锁定状态。为0时，PLL未锁定；为1时，PLL锁定到指定频率。
频率计算：回路锁定后：FOSC = FCCO / (2P × M) FCLK = FOSC × M 必须满足的条件：
FOSC范围：10MHz～25MHz； FCCLK范围：10MHz～60MHz； FCCO范围：156MHz～320MHz 计算流程：
1.选择处理器的工作频率(CCLK)-----2.选择振荡器频率(FOSC)----3.计算M值 配置MSEL位------4.计算P值配置PSEL位
根据处理器的整体要求、UART波特率的支持等因素来决定。外围器件的时钟频率可以低于处理器频率CCLK 必须为FOSC的整数倍。 M = CCLK / FOSC，取值范围1～32。写入MSEL的值为(M-1)。 选择合适的P值，使FCCO在限制范围内。P只能取1、2、4或8。写入PSEL的值为P。
锁相环（PLL）计算实例：
系统要求：FOSC＝10MHz、CCLK＝ 60MHz 1.计算M值：M＝ CCLK / FOSC ＝6 ； 2.设置MSEL位：写入值为（M－1）＝5； 3. 设置PSEL位：P＝FCCO/(CCLK×2)
＝（156～320）/120＝1.3～2.67 所以P取整数2，PSEL写入值为2。
8．中断延迟
最大中断时延：
当FIQ使能时，最坏情况是正在执行一条装载所有寄存器的指令“LDM”（它耗时最长），同时发生了FIQ和数据中止异常，在响应FIQ中断之前要先把正在执行的指令完成，然后先进入数据中止异常，再马上跳转到FIQ异常入口，所以延迟时间包含：
Tsyncmax，请求通过同步器的最长时间。为2个处理器周期（由内核决定）；
Tldm，最长的指令执行需要的时间。Tldm在零等待状态系统中的执行时间为20个周期。注意，是在零等待状态系统中。一般的基于ARM7核的芯片的存储器系统比内核速度慢，造成其不是零等待的；
Texc，数据中止入口的时间。Texc为3个周期（由内核决定）；
Tfiq，FIQ入口的时间。Tfiq为2个周期（由内核决定）。
FIQ总的延迟时间=Tsyncmax +Tldm +Texc +Tfiq=27个周期
在40MHz处理器时钟时，最大延迟时间略少于0.7us。在此时间结束后，ARM7TDMI执行位于0x1C处的指令。
最大的IRQ延迟时间与之相似，但必须考虑到这样一种情况，当更高优先级的FIQ和IRQ同时申请时，IRQ要延迟到FIQ处理程序允许IRQ中断时才处理（可能需要对中断控制器进行相应的操作）。IRQ延迟时间也要相应增加。
最小中断延迟：
FIQ或IRQ的最小中断延迟是请求通过同步器的时间Tsyncmin加上Tfiq(共4个处理器周期)
简答
- 1. 配置环境变量的三种方法
修改/etc/profile文件
修改/etc/profile文件
直接在shell下设置变量
- 2. 什么是bootloader以及作用？
在嵌入式操作系统中，BootLoader是在操作系统内核运行之前运行。可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序（注，有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader来完成。在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行，而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。
作用如下：
初始化硬件；引导Linux；烧写Linux内核映像和文件系统
引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码，BootLoader的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到 RAM 中，然后跳转到内核的入口点去运行，也即开始启动操作系统。
- 3. 互斥信号量以及优先级反转问题
二值信号量可以实现对共享资源的独占式处理，所以叫做互斥信号量。互斥信号量也称为mutex，专用于资源同步。互斥信号量具有一些特性：占用一个空闲优先级，以便解决优先级反转问题。
当低优先级任务占有某个共享资源而高优先级任务又要使用时，就会发生优先级反转。内核可以先将低优先级提升到不低于哪个高优先级任务的优先级，知道低优先级的任务使用完占用的内核资源。
解决优先级反转一般要求内核支持同优先级下的多任务，也可以说能防止优先级反转的信号量就是互斥信号量，在嵌入式系统中，经常使用互斥信号量访问共享资源来实现资源同步。
- 4. 实现资源同步的三种方法：
l 使用关中断：通过调用禁止中断函数OS_ENTER_CRITICAL()和允许中断函数OS_EXIT_CRITICAL()实现的。
l 使用关调度：通过调用禁止任务调度函数OSSchedLock()和允许任务调度函数OSSchedUnlock()实现的，因为禁止调度违背了多任务的初衷，所以不建议用户使用。
l 使用信号量与互斥信号量：通过等待信号量和发送信号量实现共享资源的独享。
- 5. 代码临界区
代码的临界区也称临界区，指处理时不可分割的代码，运行这些代码不允许被打断，一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打算，为确保临界区代码的执行，在进入临界区之前要关中断，而临界区代码执行完成以后要立即开中断。
- 6. “BX”与“MSR”实现状态切换的区别
“BX”指令是在程序跳转的同时进行状态切换，在程序发生跳转时候流水线会被清空，所有ＢＸ指令进行状态切换后，流水线按原来处理器状态进行取值和译码的指令会被清除，也就不会英气处理器的错误
“MSR”---写状态寄存器指令，可以直接修改PSR寄存器，通过它俩修改Ｔ位可以实现状态切换，但是不会清空流水线。
- 7. 指出生活当中有关嵌入式操作系统并解释为什么是嵌入式系统？
MP3、手机、可视电话、数码相机、网络电视、打印机
- 8. 计算机有哪几种主要的架构(区别是什么？
冯·诺依曼结构：把代码作为一种特殊的数据来操作，指令总线和数据总线及其存储区域是一致的
哈佛结构：指令总线和数据总线及其存储区域是相互独立的
程序分析
C或汇编，指出作用或者代码意思
程序设计
1 makefile三种写法
2 LED任务(行为+资源同步)、(事件、消息、信号量、邮箱等)
要求：划分任务、定义优先级、画流程图、写程序
