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計算機三級考試嵌入式系統開(kāi)發(fā)技術(shù)論述題「精選」
1.論述外設寄存器的作用、分類(lèi)，以及每種分類(lèi)完成的功能。
答：外設寄存器又稱(chēng)為“I/O端口”，處理器對為外部設備的訪(fǎng)問(wèn)，就是通過(guò)對外設寄存器讀寫(xiě)完成的。
外設寄存器分為3種：
控制寄存器，用來(lái)控制外設行為。
狀態(tài)寄存器，用來(lái)指示外設的當前狀態(tài)。
數據寄存器，用來(lái)存儲外設用例的數據。
2.論述嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中程序優(yōu)化的原則、分類(lèi)，以及每種分類(lèi)優(yōu)化的內容。
答：嵌入式程序優(yōu)化遵循三個(gè)原則：等效原則、有效原則、經(jīng)濟原則。
嵌入式程序優(yōu)化分為3類(lèi)：
運行速度優(yōu)化，在充分掌握軟硬件特性的基礎上，通過(guò)應用程序結構調整等手段，來(lái)縮短完成指令任務(wù)所需的運行時(shí)間。
代碼尺寸優(yōu)化，在能夠正確實(shí)現所需功能需求的前提下，盡可能減小程序的代碼量。
低功耗優(yōu)化，在滿(mǎn)足需求的前提下，運行時(shí)間盡可能少的小孩硬件資源，以達到節能降耗的目的。
3.論述嵌入式操作系統中的文件系統的作用，以及它的層次和每個(gè)層次的作用。
答：文件系統提供了在線(xiàn)存儲和訪(fǎng)問(wèn)包括數據和程序在內的文件內容的機制。
I/O控制層，為文件系統的最低層，實(shí)現內存與磁盤(pán)間的信息轉移。
基本文件系統層，向適合的設備驅動(dòng)程序發(fā)送指令，以完成對磁盤(pán)上的物理塊進(jìn)行讀寫(xiě)。
文件組織模塊層，將邏輯塊地址轉換成基本文件系統所用的物理地址。
邏輯文件系統層，管理元數據。
4.從軟件的架構層次來(lái)論述嵌入式軟件系統模型。
答：從軟件的架構層次啦論述嵌入式軟件模型共有3種。
沒(méi)有OS和BSP的模型,這種，模型沒(méi)有OS的概念，在硬件層上直接是應用程序，應用程序是高的相關(guān)的，直接與硬件打交道。
有OS沒(méi)有BSP的模型，這種模型有嵌入式OS負責與硬件交互、管理資源、應用程序，利用OS的API和庫間接與硬件打交道。
有OS和BSP的模型，這種模型在OS與硬件層之間多了一層BSP，BSP負責與硬件交互。
5.論述層次化的存儲模型中，都有哪些存儲器，以及它們典型的大小。
答：層次化存儲模型中一般有5種存儲器：
寄存器，一般位于處理器內部，速度最快，容量最小，一般4-64B;
高速緩存，一般位于處理器和主存儲之間，一般為10-1000KB;
主存儲器，即通常所說(shuō)的內存，一般為10-1000MB;
本地外存，一般指機器上的區別于內存的存儲器，此存儲器上的數據不能直接被處理器使用，必須先送入內存，然后在提交給處理器，一般為10-1000GB
遠程外存，一般只通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與本機互聯(lián)的外部設備，一般為1TB到無(wú)窮。
6.論述代碼尺寸優(yōu)化的途徑。
答：代碼尺寸優(yōu)化一般有3種途徑：
基于指令集的代碼尺寸優(yōu)化，即根據具體的處理器的指令集進(jìn)行相關(guān)代碼的優(yōu)化。
代碼壓縮優(yōu)化，即通過(guò)對代碼進(jìn)行重新編碼，以減少輸出序列的形式，但是這個(gè)序列是不可以直接運行的。
代碼編寫(xiě)技巧，即采用各種代碼編寫(xiě)的技巧和方法，比如盡量刪除不必要的全局變量位操作，不改變的變量盡量申明為常量等。
7.論述物理內存直接尋址的含義，以及使用物理地址的弊端。
答：所謂物理內存直接尋址是指，在進(jìn)行硬件設計的時(shí)候，把處理器的地址總線(xiàn)直接與主存儲器相連，處理器就可以通過(guò)地址總線(xiàn)對主存儲器中的數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
使用物理地址的弊端主要有4點(diǎn)：
在使用物理地址的情況下，處理器可以使用的實(shí)際內存數量就是物理內存的總量，如果想訪(fǎng)問(wèn)更多的內存地址，只有增減物理內存數量。
在物理內存情況下，處理器對所有內存的訪(fǎng)問(wèn)權是一致的，物理內存中的所有代碼，數據等信息讀寫(xiě)權限都是一樣的。
如果在多任務(wù)的情況下，物理尋址也無(wú)法為每個(gè)獨立的任務(wù)提供相應的保護機制，因為所存的任務(wù)是運行在同一個(gè)地址空間內。
物理內存尋址方式下的內存，無(wú)法按照隨需的原則來(lái)使用。
8.論述運行速度優(yōu)化的方法。
答：運行速度優(yōu)化主要方法如下：
采用好的算法和數據結構，高效算法與恰當的數據結構可以使應用程序獲得更高的優(yōu)化性能，比如二分法查找比順序查找要高效，遞歸的時(shí)間效率和空間效率都比較差。
減小運行強度，在程序中盡量不要進(jìn)行復雜的運算，比如浮點(diǎn)數的開(kāi)放等，對于耗時(shí)、耗資源的運算，可以采用空間換時(shí)間的方法，多使用移位的和自增指令。
采用循環(huán)優(yōu)化和函數優(yōu)化，對于不需要循環(huán)變量參加的語(yǔ)句，放到循環(huán)外，對于循環(huán)條件的盡量減少判斷。
9.論述基本的計算機體系結構，以及各個(gè)部分的主要任務(wù)。
答：基本的計算機的體系結構主要由4部分組成：
微處理器，從內存獲取機器語(yǔ)言指令，編譯，執行，根據指令代碼，管理自己的寄存器，根據指令或自己的需要修改內存內容，相應其他硬件的中斷請求。
存儲器，用來(lái)存儲指令和數據。
輸入輸出模塊，負責在處理器、存儲器和外部設備之間交換數據。
系統總線(xiàn)，為處理器、存儲器和輸入輸出模塊提供數據，控制等信號通道和傳輸的設施。
10.論述復雜的嵌入式軟件系統架構模型的組成，以及這種模型的優(yōu)點(diǎn)。
答：復雜的嵌入式軟件系統架構由4部分組成
板極支持包，介于開(kāi)發(fā)板硬件和操作系統之間的一層軟件抽象，主要的目的是抽象操作系統對硬件的操作
操作系統，統一管理硬件資源的軟件系統
應用編程接口，是操作系統提供給應用程序的編程接口
應用程序，位于最頂層負責系統功能和業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現
這種模型在操作系統與硬件之間對增加了一層BSP由BSP直接與硬件交互，這樣嵌入式操作系統的代碼變成了與硬件無(wú)關(guān)的代碼，提高了程序的移植性，方便嵌入式系統跨平臺移植。
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