嵌入式Linux系统开发参考答案0625资料Word文件下载.docx

1、5、进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信B B B C D1、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

2、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KDE和GNOME两种图形环境。3、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/USB4、使用类似的命令：ifconfig 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、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

3、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。第三章1、3、1.1、ARM指令集、16为Thumb指令集、322、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、37、31、6、32

4、4、立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址5、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A C D D A1、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

5、（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1、程序段（Section）、代码段（Code Section）、数据

6、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、vi、gedit、gcc、gdb、make5、命令模式（command mode）、插入模式（insert mode）、底行模式（last line mode）6、预处理（也称预编译，Preprocessing）、编译（Compilation）、汇编（Assembly）和连接（Linking）。C B C C A1、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

7、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、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。第五章1、S3C2440、400M2、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Cygwin4、命令行方式、图形界面操作方式5、SJF2440C D D B A1、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V

8、mware。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。第六章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。B D B A B1、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

9、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。2、分布构建交叉编译工具链制作一般分成六步，主要步骤为：准备工作：下载好所需要的软件包、准备好内核头文件、组织好目录；编译binutils：这个软件包的编译相对简单，一般容易实现；编译辅助gcc编译器：对gcc进行简单配置后，编译gcc，使其不依赖glibc，只对c语言支持，为后面的glibc的编译做准备；编译glibc库：在这一步，首先将解压的内核头文件进行配置。在上一步的编译过程中

10、，已经生成了arm-linux-gcc这个工具，利用这个工具去编译glibc库；重新编译完整的gcc：完整gcc的编译需要glibc库的支持，在第一步的时候glibc还没有被编译，所以只能简单配置，生成辅助的gcc，而在这一步，glibc库已经编译了，可以使用了，所以，就可以对gcc进行完整的编译了；编译gdb调试器：调试器与前面的那些软件包是相互独立的，所以放在最后编译。3、使用Crosstool构建交叉编译工具链制作过程和上一节中分布构建过程原理相似，由于Crosstool是以shell的形式编译的，所以只需要以下几步：建立脚本文件、建立配置文件、执行脚本文件即可。其主要步骤为：建立脚本文

11、件：修改针对arm9架构的脚本文件；建立配置文件：主要用于定义配置文件、定义生成编译工具链的名称以及定义编译选项等；执行脚本文件：执行建立好的脚本文件来编译交叉编译工具；添加环境变量：将生成的编译工具链路径添加到上一节中介绍到的环境变量PATH上去。第七章1、系统加电后运行的第一段软件代码。2、启动加载模式（Bootloading）、下载模式（Downloading）3、网络启动、磁盘启动、Flash启动4、初始化LED、关闭CPU内部指令数据cacheC B A D A1、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

12、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Viviinitmain.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S

13、DRAM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。第八章1、Makefile、配置文件、配置工具。2、配置命令解释器、配置用户界面。3、注释、编译目标定义、适配段。4、make config、make menuconfig、

14、make xconfig、make config5、zImageC A D D B1、Linux内核各个部分与内核源码的各个目录都是对应起来的，比如有关驱动的内容，内核中就都组织到“drive”这个目录中去，有关网络的代码都集中组织到“net”中。当然，这里有的目录是包含多个部分的内容。具体各个目录的内容组成如下：arch：arch目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。include：include 目录包括编译核心所需要的大部分头文件，例如与平台无关的头文件在include/linux 子目录下； init：init 目录包含核心的初始化代码（不是系统的引导代码），有main.c 和Ver

15、sion.c 两个文件；mm：mm 目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm 目录下；drivers：drivers 目录中是系统中所有的设备驱动程序。它又进一步划分成几类设备驱动，每一种有对应的子目录，如声卡的驱动对应于drivers/sound；ipc：ipc 目录包含了核心进程间的通信代码；modules：modules 目录存放了已建好的、可动态加载的模块；fs：fs 目录存放Linux 支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应，如ext3 文件系统对应的就是ext3 子目录；Kernel：Kernel 内核管理的核心代码放在

16、这里。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel 目录下；net：net 目录里是核心的网络部分代码，其每个子目录对应于网络的一个方面；lib：lib 目录包含了核心的库代码，不过与处理器结构相关的库代码被放在arch/*/lib/目录下；scripts：scripts 目录包含用于配置核心的脚本文件；documentation：documentation 目录下是一些文档，是对每个目录作用的具体说明。2、将自己开发的内核代码加入到 Linux 内核中，需要有三个步骤。首先确定把自己开发代码放入到内核的位置；其次，把自己开发的功能增加到 Linux 内核的配置选项中，使用户能够选

17、择此功能；最后，构建子目录 Makefile，根据用户的选择，将相应的代码编译到最终生成的 Linux 内核中去。主要步骤有：组织目录结构，配置文件，修改makefile文件等。3、Linux内核的移植过程比较繁琐，具体步骤如下：解压内核文件、修改机器码、修改内核源码根目录下的Makefile文件、修改“arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c”文件，修改Nand Flash的分区信息和Nand Flash的硬件信息、修改时钟频率、增加Yaffs2文件系统的支持、配置内核、编译内核等。4、内核裁剪，主要作用就是为了适应嵌入式系统的小体积、小存储的特点，在内核的大小

18、方面进行裁剪。内核编译之前，通过配置内核的选项参数进行设置，将不需要的功能删掉，保留系统需要的部分，这样就在一定程序上缩小了生成的镜像文件大小。第九章1、上层用户的应用程序对文件系统的系统调用、虚拟文件系统VFS、挂载到VFS中的各种实际文件系统。2、Blkmem驱动层、RAMdisk驱动层、MTD驱动层3、JFFS2、Yaffs、Romfs4、Ramdisk、Ramfs/Tmpfs5、System V init、Busybox initA B B D B1、在Linxu根文件系统中，一般包括这样一些子目录：/etc/、/dev/、/usr/、/usr/bin/、/bin/等。根文件系统的建立

19、需要遵循一定的规则，包括目录的位置及名字等。用来建立根文件系统的规则被称作文件系统分类标准（Filesystem Hierarchy Standard，FHS），该规则定义了在构建Linux根文件系统时文件和目录的名字和存放位置的标准。2、Busybox能使用户迅速方便的建立一套相对完整、功能丰富的文件系统，其中包括大量常用的应用程序。Busybox将许多常用的UNIX命令和工具结合到了一个单独的可执行程序中。它集成压缩了 Linux 的许多工具和命令。虽然与相应的GNU工具比较起来，Busybox所提供的功能和参数略少，但在比较小的系统或者嵌入式系统中，这些已经足够用了。3、参考教材9.3.

20、2。4、参考教材9.3.3。第十章1、块设备文件、字符设备文件、网络设备文件、杂项设备文件。2、主设备号、次设备号3、file_operations、file、inode4、mknod5、ioctlB D A A D1、驱动程序主要提供以下功能：应用程序通过驱动程序安全有效地访问硬件；驱动程序作为嵌入式系统的中间层软件，它隐藏了底层的细节，从而提高了软件的可移植性和可复用性；驱动程序文件节点可以方便地提供访问权限控制。从下层驱动开发人员的角度来看，Linux驱动程序就是通过直接操控硬件的软件，来完成下面的功能：对设备初始化和释放；直接读写硬件寄存器来控制硬件；把数据从内核传送到硬件和从硬件读取

21、数据；操作设备缓冲区设备；操作输入、输出设备，如键盘、打印机等；读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据；检测和处理设备出现的错误。2、块设备文件：通常指一些需要以块（如512字节）的方式写入的设备，如IDE硬盘、SCSI硬盘、光驱等； 字符型设备文件：通常指可以直接读写，没有缓冲区的设备，如并口、虚拟控制台等；3、Linux驱动程序可以通过两种方式集成到内核中去：一是将其直接编译到内核；二是将其编写成模块，在需要添加某种硬件的时候，内核可以将其调入。在配置Linux内核时，可以选择“Enable loadable module support”选项，来支持可加载内核模块。4、

22、Linux 设备驱动程序与外界的接口可以分为如下三个部分：驱动程序与操作系统内核的接口：这是通过数据结构 file_operations来完成的。驱动程序与系统引导的接口：这部分利用驱动程序对设备进行初始化。驱动程序与设备的接口：这部分描述了驱动程序如何与设备进行交互，这与具体设备密切相关。5、进行模块编程的一般步骤是：首先建立模块文件，然后编写makefile文件，最后使用inmod加载模块文件。6、编写一个字符设备驱动，主要是下面几步：编写硬件接口函数；建立文件系统与设备驱动程序的接口变量，类型为struct file_operations结构体，并初始化该变量；注册设备到chrdevs全

23、局数组中；以模块方式编译驱动源码，并将其加载到内核中；创建设备节点；编写应用程序访问底层设备。第十一章1、视窗、单一文件界面或者多文件界面、标签、菜单2、窗口系统、字体、输入设备及输入法、屏幕加速3、tmake 工具安装包、Qt/Embedded安装包、Qt的X11版的安装包、Qt/Embedded安装包。4、配置、编译、测试5、QDevelop、Qt designerB A B D D三、简答题略四、上机题1、（1）、从ftp:/（2）、新建一个目录用来编译，具体命令如下：$tar xvf qt-all-opensource-src-4.3.3.tar.gz$mkdir build$cd b

24、uild（3）、配置，进入build目录，开始配置安装文件。在命令行中输入以下命令：$./qt-all-opensource-src-4.3.3/configure -release -no-qvfb -xplatform qws/linux-arm-g+ -embedded arm -no-stl -plugin-sql-sqlite -no-qt3support -no-nis -no-cups -no-iconv -no-qdbus -no-freetype -depths 4，8，16，32 -qt-mouse-linuxtp配置过程中有一些确认选项，确认之后，我们就可以使用“gmake”命令编译安装（4）、编译，在命令行中输入gmake命令安装：$gmake$gmake install2、参见光盘“/src/第十一章/computer”。