嵌入式复习.docx

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嵌入式复习

⏹嵌入式系统的定义和基本要素

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统

嵌入式

专用性

计算机系统

⏹嵌入式系统的体系结构、存储设备的分类

嵌入式处理器

嵌入式处理器（CPU）是嵌入式系统的核心部分

与通用处理器的最大不同

●工作在为特定用户群所专门设计的系统中，将由板卡完成的任务集成到芯片内部，有利于嵌入式系统设计的小型化，高可靠性、高效率

举例：

ARM、PowerPC、MC6800、MIPS

外围设备

嵌入式系统中用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其他部件

按功能可分3类

●存储设备

●通信设备

●显示设备

⏹典型的嵌入式操作系统的特点

向上提供对用户的接口（如图形界面、库函数API等）

向下提供与硬件设备交互的接口（如硬件驱动程序等）

管理复杂的系统资源

同时，它还在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应用专用性等方面，具有更加鲜明的特点。

⏹嵌入式软件的测试阶段和测试策略

（1）模块测试

（2）集成测试

（3）系统测试

（4）硬件/软件集成测试

（1）单元测试——在主机环境上进行

（2）集成测试——在主机环境上进行

（3）系统测试和确认测试——在目标环境上进行

⏹实验用开发板的BootLoader是什么

BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

⏹Flash的分类

NORFlash:

在芯片内执行，可以直接读取芯片内储存的数据，因而速度比较快。

应用程序直接在Flash内运行，不必把代码读到系统RAM中运行

随机存取速度较快，支持XIP（eXecuteInPlace芯片内执行）

适用于代码存储，在嵌入式系统中，常用于存放引导程序、根文件系统等

地址线与数据线分开，可以以“字”为基本单位操作

写操作需要擦除和写入两个过程，每次擦除只能擦除一个扇区，不能逐个字节擦除，写入速度慢

NANDFlash:

不能直接在Flash内运行应用程序，需要将数据复制到RAM中运行。

顺序存取速度较快，随机存取速度较慢，适用于数据存储（如大容量的多媒体应用）。

在嵌入式系统中，常用于存放用户文件系统等

读写操作采用512字节的块，成本低。

地址线、数据线共用。

内部数据以块为单位进行存储。

⏹嵌入式处理器的分类，博创公司的S3C2410s使用的处理器是什么？

属于ARM的哪个系列

⏹ARM9微处理器结构

一、嵌入式微处理器——EMPU（Embedded MicroProcessor Unit） 二、微控制器——MCU（MicroController Unit） 

三、数字信号处理器——DSP（Digital Signal ProCessor）

⏹什么是ARM

ARM（AdvancedRISCMachines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。

ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可，由合作公司生产各具特色的芯片。

⏹哈佛总线结构和冯·诺依曼结构各自的特点，记住图

⏹ARM处理器工作模式，特权模式、异常模式

⏹除用户模式以外的其他6种处理器模式称为特权模式，其中快速中断模式、外部中断模式、特权模式、数据访问中止模式、未定义指令中止模式称为异常模式

⏹ARM中寄存器的个数，哪些模式下的寄存器完全一样

通用寄存器

未备份寄存器R0~R7

备份寄存器R8~R14

程序计数器PCR15

状态寄存器CPSR、SPSR

当前程序状态寄存器

备份程序状态寄存器

⏹从应用上讲，Linux的主要组成部分（即Linux的基本操作系统结构）

内核

Shell

文件系统

实用工具

⏹“[root@BCroot]#”中各符号的含义

⏹Vi的模式d

1、命令行模式

使用Vi时最初进入的模式，在该模式中可通过上下移动光标进行“删除字符”或“整行删除”，也可进行“复制”、“粘贴”等操作，但无法编辑文字

2、插入模式

在该模式下可进行文字编辑和输入，按[Esc]键回到命令行模式

3、底行模式

在该模式下，光标位于屏幕的底行，用户可进行文件保存或退出操作，也可设置编辑环境，如寻找字符串、列出行号等

⏹GCC的基本用法

GCC最基本的用法∶

　　　gcc[options][]

options为编译器所需要的参数

为相关的文件名称

选项

-c：

只编译，不连接成为可执行文件。

-ooutput_：

确定输出文件的名称为output_，同时这个名称不能和源文件同名。

-g：

产生符号调试工具（GNU的gdb）所必要的符号资讯，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。

当不用任何选项编译一个程序时，GCC将会建立（假定编译成功）一个名为a.out的可执行文件。

gcchello.o-ohello

[root@BCroot]#./hello

[root@BCroot]#gcchello.c-I/root/test/-ohello

⏹GDB本地调试的命令

加载要调试的执行文件

⏹file：

加载可执行文件exec

查看源代码

⏹list：

显示程序第linenum行的周围的源程序

⏹list：

显示函数名为function的函数周围的源程序

⏹list：

显示当前行后面的源程序

⏹list-：

显示当前行前面的源程序

⏹setlistsizen：

设置一次显示源代码的行数

设置断点

⏹break：

进入指定函数时停住。

⏹break：

在指定行号停住

清除断点

⏹delete[breakpoints][range]：

⏹删除指定的断点，breakpoints为断点号，range表示断点号的范围（如：

2-4）。

如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。

其简写命令为d

⏹比删除更好的一种方法是disable断点，disable了断点，gdb不会删除，当还需要时，enable即可

恢复程序运行和单步调试

⏹run（r）：

从程序开始运行程序

⏹continue（c）：

恢复程序运行，直到程序结束，或是下一个断点到来。

⏹step（s）：

单步执行，进入调用的函数的内部

⏹next（n）：

单步执行，不会进入调用的函数内部

⏹finish（f）：

如果已进入了某函数，而想退出该函数返回到它的调用函数中

查看运行时数据

⏹print：

查看当前程序的运行数据。

为格式。

退出GDB

⏹quit（q）

编译

⏹gcc-owelcomewelcome.c

执行

⏹ThestringishelloLinux

⏹Thereversestringis

⏹用GDB调试程序，重新编译

⏹gcc-g-owelcomewelcome.c

⏹进入GDB调试环境

⏹gdbwelcome

⏹基本Makefile结构

⏹

⏹Make工具的使用

使用Make工具的执行makefile的命令为：

make

如果命令行中没有指定目标，则系统默认target指向描述文件中第一个目标文件（即第一个用：

标志的对象）

GNUMake工具在当前工作目录中按照GNUmake、Makefile顺序搜索Makefile文件

也可以使用命令行参数－f指定文件名:

例如make-f

⏹Makefile变量

变量是在Makefile中定义的名字，用来代替一个文本字符串，该文本字符串称为该变量的值。

在Makefile中的变量定义有两种方式：

递归展开方式：

VAR=var

简单扩展方式：

VAR：

=var

Make中的变量的使用格式

$（VAR）

⏹Makefile规则

Makefile的规则是Make进行处理的依据，它包括了目标体、依赖文件及其之间的命令语句

Makefile中的一条语句就是一个规则

为了简化Makefile的编写，Make定义了2种规则：

隐式规则

模式规则

⏹“%.c”表示以“.c”结尾的文件名（文件名的长度至少为3），

⏹“s.%.c”则表示以“s.”开头，“.c”结尾的文件名（文件名的长度至少为5个字符）。

⏹Makefile应用和注意事项

⏹实验用ARM目标板采用的编译器（armv4l-unknown-linux-gcc）

Shell脚本文件结构

#!

/bin/bash

echo“HelloWorld!

”

将文件保存为hello.sh

⏹嵌入式系统的定义和基本要素

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统

嵌入式

专用性

计算机系统

⏹嵌入式系统的体系结构、存储设备的分类

嵌入式处理器

嵌入式处理器（CPU）是嵌入式系统的核心部分

与通用处理器的最大不同

●工作在为特定用户群所专门设计的系统中，将由板卡完成的任务集成到芯片内部，有利于嵌入式系统设计的小型化，高可靠性、高效率

举例：

ARM、PowerPC、MC6800、MIPS

外围设备

嵌入式系统中用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其他部件

按功能可分3类

●存储设备

●通信设备

●显示设备

⏹典型的嵌入式操作系统的特点

向上提供对用户的接口（如图形界面、库函数API等）

向下提供与硬件设备交互的接口（如硬件驱动程序等）

管理复杂的系统资源

同时，它还在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应用专用性等方面，具有更加鲜明的特点。

⏹嵌入式软件的测试阶段和测试策略

（1）模块测试

（2）集成测试

（3）系统测试

（4）硬件/软件集成测试

（1）单元测试——在主机环境上进行

（2）集成测试——在主机环境上进行

（3）系统测试和确认测试——在目标环境上进行

⏹实验用开发板的BootLoader是什么

BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

⏹Flash的分类

NORFlash:

在芯片内执行，可以直接读取芯片内储存的数据，因而速度比较快。

应用程序直接在Flash内运行，不必把代码读到系统RAM中运行

随机存取速度较快，支持XIP（eXecuteInPlace芯片内执行）

适用于代码存储，在嵌入式系统中，常用于存放引导程序、根文件系统等

地址线与数据线分开，可以以“字”为基本单位操作

写操作需要擦除和写入两个过程，每次擦除只能擦除一个扇区，不能逐个字节擦除，写入速度慢

NANDFlash:

不能直接在Flash内运行应用程序，需要将数据复制到RAM中运行。

顺序存取速度较快，随机存取速度较慢，适用于数据存储（如大容量的多媒体应用）。

在嵌入式系统中，常用于存放用户文件系统等

读写操作采用512字节的块，成本低。

地址线、数据线共用。

内部数据以块为单位进行存储。

⏹嵌入式处理器的分类，博创公司的S3C2410s使用的处理器是什么？

属于ARM的哪个系列

⏹ARM9微处理器结构

一、嵌入式微处理器——EMPU（Embedded MicroProcessor Unit） 二、微控制器——MCU（MicroController Unit） 

三、数字信号处理器——DSP（Digital Signal ProCessor）

⏹什么是ARM

ARM（AdvancedRISCMachines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。

ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可，由合作公司生产各具特色的芯片。

⏹哈佛总线结构和冯·诺依曼结构各自的特点，记住图

⏹ARM处理器工作模式，特权模式、异常模式

⏹除用户模式以外的其他6种处理器模式称为特权模式，其中快速中断模式、外部中断模式、特权模式、数据访问中止模式、未定义指令中止模式称为异常模式

⏹ARM中寄存器的个数，哪些模式下的寄存器完全一样

通用寄存器

未备份寄存器R0~R7

备份寄存器R8~R14

程序计数器PCR15

状态寄存器CPSR、SPSR

当前程序状态寄存器

备份程序状态寄存器

⏹从应用上讲，Linux的主要组成部分（即Linux的基本操作系统结构）

内核

Shell

文件系统

实用工具

⏹“[root@BCroot]#”中各符号的含义

⏹Vi的模式d

1、命令行模式

使用Vi时最初进入的模式，在该模式中可通过上下移动光标进行“删除字符”或“整行删除”，也可进行“复制”、“粘贴”等操作，但无法编辑文字

2、插入模式

在该模式下可进行文字编辑和输入，按[Esc]键回到命令行模式

3、底行模式

在该模式下，光标位于屏幕的底行，用户可进行文件保存或退出操作，也可设置编辑环境，如寻找字符串、列出行号等

⏹GCC的基本用法

GCC最基本的用法∶

　　　gcc[options][]

options为编译器所需要的参数

为相关的文件名称

选项

-c：

只编译，不连接成为可执行文件。

-ooutput_：

确定输出文件的名称为output_，同时这个名称不能和源文件同名。

-g：

产生符号调试工具（GNU的gdb）所必要的符号资讯，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。

当不用任何选项编译一个程序时，GCC将会建立（假定编译成功）一个名为a.out的可执行文件。

gcchello.o-ohello

[root@BCroot]#./hello

[root@BCroot]#gcchello.c-I/root/test/-ohello

⏹GDB本地调试的命令

编译

⏹gcc-owelcomewelcome.c

执行

⏹ThestringishelloLinux

⏹Thereversestringis

⏹用GDB调试程序，重新编译

⏹gcc-g-owelcomewelcome.c

⏹进入GDB调试环境

⏹gdbwelcome

⏹基本Makefile结构

⏹

⏹Make工具的使用

使用Make工具的执行makefile的命令为：

make

如果命令行中没有指定目标，则系统默认target指向描述文件中第一个目标文件（即第一个用：

标志的对象）

GNUMake工具在当前工作目录中按照GNUmake、Makefile顺序搜索Makefile文件

也可以使用命令行参数－f指定文件名:

例如make-f

⏹Makefile变量

变量是在Makefile中定义的名字，用来代替一个文本字符串，该文本字符串称为该变量的值。

在Makefile中的变量定义有两种方式：

递归展开方式：

VAR=var

简单扩展方式：

VAR：

=var

Make中的变量的使用格式

$（VAR）

⏹Makefile规则

Makefile的规则是Make进行处理的依据，它包括了目标体、依赖文件及其之间的命令语句

Makefile中的一条语句就是一个规则

为了简化Makefile的编写，Make定义了2种规则：

隐式规则

模式规则

⏹“%.c”表示以“.c”结尾的文件名（文件名的长度至少为3），

⏹“s.%.c”则表示以“s.”开头，“.c”结尾的文件名（文件名的长度至少为5个字符）。

⏹Makefile应用和注意事项

⏹实验用ARM目标板采用的编译器（armv4l-unknown-linux-gcc）