> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://sugar-at.gitbook.io/blog-article/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://sugar-at.gitbook.io/blog-article/examination/qrssoft.md). # 3. 嵌入式软件技术复习 ## 简述题(作业1) 嵌入式软件技术基础-作业1 > 1.查阅资料回答嵌入式操作系统有哪几类，并分别举例说明 分时系统 * Unix 顺序系统 * Dos 全能操作系统(Rich OS): * linux * Android * IOS * Symbian 实时操作系统 * VxWorks * 嵌入式linux * Windows CE * FreeRTOS * RT-Threads * uC/OS-II > 2、查阅资料回答如下（嵌入式）处理器有什么特点？并分别举例说明 * 稳定性强 * 环境适应性强 * 体积小 * 集成功能较多 * 支持实时多任务 * 具有存储区保护功能 * 功耗低 举例:Power PC、ARM > 3、简述嵌入式系统开发调试方式有哪几种，如何针对这几种方式搭建开发环境？ * 模拟器方式 * 交叉调试 * 非交叉调试 * 在线仿真器方式 * 监控器方式 * 在线调试器方式 > 4、常见的嵌入式系统开发方法有哪几种？并比较这几种开发方法的优缺点 * 面向硬件开发 * 优点：可以对程序进行实时仿真和测试，可以直接针对硬件进行调试 * 缺点：需要购买硬件调试工具（如ICE），调试时必需有目标系统 * 面向操作系统开发 * 优点：不需要购买硬件调试工具，节省开发成本。最为重要的是，通过使用模拟器和仿真器，可以在没有目标系统的情况下完成相应的开发工作，便于多人同时进行开发工作  * 缺点：只能基于操作系统进行应用程序和驱动程序的开发 * 通过vmware虚拟机:对于低配置的PC不太友好 * 通过仿真软件:无法达到真机100%的效果 * 通过安装真机环境:对新手不友好,需要一定时间去熟悉 ## linux下C开发(作业2) > 1.请在linux环境下编写一个程序，使用结构定义 > > ```cpp > struct student{ > int no; /* 学号 */ > char name[64]; /* 名称 */ > float height; /* 身高 */ > }; > ``` > > 要求创建3个学生定义，并给三个学生的三个成员都赋上值，写一个show函数依次把所有学生信息显示，要求用vi编辑,并用gcc在Linux下编译，测试通过。提示：创建一个工程student目录，将结构体类型、show()函数原型写到show\.h，将show()定义写到show\.c里，main()写到main.c 里，*.h文件放在include目录下，*.c 放到source目录下。 show\.h ```cpp struct student{ int no; char name[64]; float height; }; void show(const struct student stu); ``` show\.c ```cpp #include #include"./show.h" void show(const struct student stu){ printf("%d--%s--%f\n",stu.no,stu.name,stu.height); } ``` main.c ```cpp #include #include"./show.h" int main(){ struct student stu={1,"小明",170.2}; show(stu); return 0; } ``` ## gdb调试(实验1) > 编译链接生成可执行程序，在程序编译链接的过程中注意加上 -g 选项。 > > ```bash > gcc -g test.c -o main > ``` > > gdb调试生成的可执行程序 > > ```bash > gdb main > ``` > > ### gdb命令 > > * 显示源代码 > > ```bash > l > # 或者 > list > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMDU3MzQzMA==577930573430) > * 设置断点 > > ```bash > b lineNumber > # 或者 > break lineNumber > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMDY3Mjg0NQ==577930672845) > * 查看断点信息 > > ```bash > info break > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMTE5MzcxMQ==577931193711) > * 执行程序 > > ```bash > r > # 或者 > run > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMTE2NDc1NA==577931164754) > * 单步执行（两种） > > ```bash > n > # 或者 > next > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMTI3MzMxMg==577931273313) > * 继续运行 > > ```bash > c > # 或者 > continue > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMTUyMDE4MA==577931520180) > * 查看变量值 > > ```bash > p varName > # 或者 > print varName > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMDg4NDM4NQ==577930884385) > * 修改变量值 > > ```bash > set varName=newValue > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMjQ4MjkwNg==577932482906) > * 查看函数调用堆栈情况 > > ```bash > bt > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMTgzNzg1Mg==577931837852) > * 查看寄存器值 > > ```bash > info registers > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMjI3MDU3Mw==577932270573) > * 显示反汇编 > > ```bash > disassemble functionName > ``` > > ![图片](http://img.cdn.sugarat.top/mdImg/MTU3NzkzMjIwNjY0MA==577932206640) ## gcc 编译生成动态库/静态库 ### 1.静态库生成 ```bash # 生成hello.o文件 gcc -c -I ../include hello.c # 生成镜态库libhello.a ar -rcs libhello.a hello.o # 调用静态库生成可执行文件main gcc main.c -static -I ../include -L ../lib -lhello -o main ``` ### 2.动态库生成 ```bash # 生成动态库文件libhello.so gcc hello.c -I../include -fPIC -shared -o libhello.so # 调用动态库编译连接生成可执行程序main gcc main.c -I ../include -L ../lib -lhello -o main ``` ## makefile(作业3/实验2) demo1目录结构 ``` ├── include │ └── hello.h ├── lib │ ├── hello.c │ ├── hello.o │ ├── libhello.a │ ├── libhello.so │ └── Makefile └── src ├── main ├── main.c └── Makefile ``` 静态库生成Makefile ``` libhello.a:hello.o ar -rcs libhello.a hello.o hello.o:hello.c gcc -c -I../include hello.c ``` 调用静态库makefile生成可执行文件Makefile ``` main:main.c libhello.a gcc main.c -static -I ../include -L ../lib -lhello -o main libhello.a: cd ./../lib && make libhello.a ``` demo2目录结构 ``` ├── hellofirst │ ├── hellofirst.c │ ├── hellofirst.h │ ├── hellofirst.h.gch │ ├── hellofirst.o │ └── Makefile ├── hellosecond │ ├── hellosecond.c │ ├── hellosecond.h │ └── Makefile ├── include │ ├── hellofirst.h │ └── hellosecond.h ├── lib │ ├── libhellofirst.a │ └── libhellosecond.so ├── main ├── Makefile └── twohellos.c ``` 静态库 ``` libhellofirst.a:hello.o ar -rcs ../lib/libhellofirst.a *.o hello.o:hellofirst.c gcc -c hellofirst.c clean: rm *.o ``` 动态库 ``` main:hellosecond.c gcc hellosecond.c -fPIC -shared -o ../lib/libhellosecond.so ``` 根目录Makefile调用 子目录Makefile ``` main:twohellos.c libhellofirst.a libhellosecond.so gcc twohellos.c -L ./lib/ -lhellofirst -lhellosecond -o main libhellofirst.a: cd hellofirst && make libhellosecond.so: cd hellosecond && make clean: rm ./hellofirst/*.o ./lib/*.a ./lib/*.so ``` ## shell编程题目 > 试编写一个Shell程序，该程序能接收用户从键盘输入的50个整数，然后求出其总和、最大值及最小值。 ```bash sum=0 max=0 min=0 index=0 read nums for num in $nums do # 最值初始化 if [ $index -eq 0 ] then max=$num min=$num else # 判断当前值是否最大值 if [ $max -lt $num ] then max=$num fi # 判断当前值是否为最小值 if [ $min -gt $num ] then min=$num fi fi # 求和 sum=`expr $sum + $num` # index++ index=`expr $index + 1` done # 输出结果 echo "max:$max" echo "min:$min" echo "sum:$sum" ``` > 判断一个文件是不是字符设备文件，如果是则将其拷贝到/dev目录下 ```bash read filepath if [ -c $filepath ] then mv $filepath /dev else echo "no" fi ``` > 实现自动在/home目录下添加50个账号的功能，账号名称为stud1至stud50 ```bash i=1 while [ $i -le 50 ] do # echo "stud$i" useradd "stud$i" i=`expr $i + 1` done ``` ## 概念 > 总线结构 > > * 哈佛结构 > * 冯\*诺依曼结构 > > CISC\&RISC > > * 复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer) > * 精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer) > > 大端存储与小端存储 0x12345678 * 大端存储:字或半字的高位对应内存地址中的低地址 * 小端存储:高位数对应高地址 > 存储器管理单元MMU > > * 将虚地址转换成物理地址。 > * 对存储器访问权限的控制。 > > 交叉编译 把在宿主机(开发环境)上编写的高级语言程序编译成可以运行在目标机(生产环境))上的代码，即在宿主机上能够编译生成另一种CPU（嵌入式微处理器）上的二进制程序。 > 嵌入式系统的开发模式 > > * 面向硬件 > * 面向操作系统 > > 什么是嵌入式系统？嵌入式系统主要的特点是什么？ 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁减，适于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 * 稳定性强 * 环境适应性强 * 体积小 * 集成功能较多 * 支持实时多任务 * 具有存储区保护功能 * 功耗低 > 嵌入式处理器主要有哪几类？分别有什么特点？ * 嵌入式微处理器（MPU）：运算器、控制器 * 嵌入式微控制器（MCU）：片内ROM、RAM、总线、I/O口、计数器、看门狗、AD、DA、Flash * 数字信号处理器（DSP）：哈佛结构，适用于FFT变换、谱分析、数字滤波等操作，用于音频、视频处理 * 片上系统（SOC）：USB、GPRS、GPS、IEEE1394、蓝牙，可靠性强、开发时间短 * 嵌入式微处理器（MPU）：Am186/88、386EX * 嵌入式微控制器（MCU）：8051、P51XA * 数字信号处理器（DSP）：TMS320系列、DSP56200系列 * 片上系统（SOC）：M-core、CC2430 > BootLoader * 在嵌入式系统中，没有像BIOS那样的固件程序，整个系统的加载启动完全由BootLoader完成。 * BootLoader是操作系统内核之前运行的一段小程序。 通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射，从而将系统的软硬件环境设置成一个合适的状态，然后加载操作系统内核并运行。 * 特点 * 严重地依赖于硬件而实现。 * 分类 * 按照功能复杂程度(是否含有Monitor)划分； * 按照处理器体系结构划分 --- # Agent Instructions This documentation is published with GitBook. GitBook is the documentation platform designed so that both humans and AI agents can read, navigate, and reason over technical content effectively. Learn more at gitbook.com. ## Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter, and the optional `goal` query parameter: ``` GET https://sugar-at.gitbook.io/blog-article/examination/qrssoft.md?ask=&goal= ``` `ask` is the immediate question: it should be specific, self-contained, and written in natural language. `goal` is optional and describes the broader end goal you are ultimately trying to accomplish on behalf of the user. GitBook uses it to tailor the answer towards what is most useful for that goal. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. 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