嵌入式Linux系统开发教程参考答案

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参考答案

第一章 p20

一、填空题。

1、嵌入式系统主要融合了、和，它是将计算机直接嵌入到应用系统中，利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。

2、目前国 B、嵌入式控制器

C、单片机 D、集成芯片

2、20世纪90年代以后，随着系统应用对实时性要求的提高，系统软件规模不断上升，实时核逐渐发展为 ，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。

（D）

A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统

C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统

3、由于其高可靠性，在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是 。（B）

A、Palm B、VxWorks

C、Linux D、WinCE

4、嵌入式系统设计过程中一般需要考虑的因素不包括：（）

A、性能 B、功耗

C、价格 D、大小

5、在嵌入式系统中比较流行的主流程序有：（）

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A、Angel B、Blob

C、Red Boot D、U-Boot

A D B ? A

三、叙述题

1、举例说明身边常用的嵌入式系统。 • 2 •

生活中最常见的嵌入式系统恐怕要数智能手机了，包括Symbian、Windows Mobile、

Android等手机嵌入式系统。还有，如路由器也是一个典型的嵌入式系统。

2、如何理解嵌入式系统，谈谈自己的理解。

嵌入式系统是指：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用

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。他具有如下特点：

1、嵌入式系统是面向产品、面向用户、面向应用的。2、嵌入式系统是一个技术密集、

集成度高、需要不断创新的集成系统。3、嵌入式系统必须根据应用场合对软硬件进行

必要的裁剪已实现需要的功能。

3、简述嵌入式系统的开发方法有哪几种。

目前，嵌入式系统的开发有模拟开发调试、嵌入式在线仿真和远程调试等几种方法。

4、结合当前嵌入式系统的发展，想象一下嵌入式系统的应用前景。

嵌入式系统技术有着非常广泛的应用前景，其领域包括：工业控制领域、信息家电

领域、机器人领域、POS网络及电子商务领域、家庭智能管理系统、交通管理领域、环

境工程与自然领域等。

第二章p62

一、填空题。

1、Linux具有UNIX的所有特性并且具有自己独特的魅力，主要表现在：开放性、多用户、多任务、友好的用户界面、设备独立性、丰富的网络功能、文件传输、远程访问、可靠的安全性、良好的可移植性、X Window系统、 B、Red Flag

C、Ubuntu D、SUSE

2、启动shell环境时，屏幕上显示―[arm@www home]$‖,其中的arm的意义是（B）。

A、arm架构 B、用户名

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C、文件夹 D、路径 • 3 •

3、使用ls命令时，如果想对文件名中的不可显示字符用八进制逃逸字符显示，则应该选用的参数是（）。

A、-b B、-a

C、-l D、-R

4、解压文件可使用命令（C）。

A、tar jxvf B、tar jxvf

C、tar zxvf D、tar czvf

5、下列不属于Linux用的文件系统是（D）。

A、ext2 B、ext3

C、nfs D、ntfs

B B ？ C D

三、叙述题

1、简述linux与windows的主要异同。

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哪些？它们各有什么有缺点？

目前主流的图形界面环境有KDE和GNOME两种图形环境。

KDE与GNOME项目拥有相同的目标，就是为Linux开发一套高价值的图形操作环境，两者都采用GPL公约发行，不同之处在于KDE基于双重授权的Qt，而GNOME采用遵循

GPL的GTK库开发—后者拥有更广泛的支持。不同的基础决定两者不同的形态：KDE包含大量的应用软件、项目规模庞大，因为没有太多的第三方开发者为 KDE开发重量级软件；由于自带软件众多，KDE比GNOME丰富多彩，加上使用习惯接近Windows，会更容易上手一些。但KDE的毛病在于运行速度 相对较慢，且部分程序容易崩溃（当然整个KDE崩溃的情况极少出现）。GNOME项目专注于桌面环境本身，由于软件较少、运行速度快，且稳定性相当出色， 完全遵循GPL公约的属性让它赢得重量级厂商的支持。从当前的情况来看，GNOME已经成为Novell、RedHat企业发行版的默认桌面，更偏向于商 务领域；而丰富多彩的KDE有朝向家用和娱乐方向发展的趋势，它比GNOME显然更有趣味性一些。

3、在linux中如何使用mount命令挂载U盘?

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/USB

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4、如何设置linux操作系统的网络参数?

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、简要分析linux3、ARM处理器共有器都是32位。 4、ARM址、多寄存器寻址、相对寻址和堆栈寻址。 5、ARM寄存器（PSR）处理指令、加载/存储（Load/Store）指令、协处理器指令和异常中断产生指令。

二、选择题

A C D D A

三、叙述题

1、ARM处理器的运行模式有哪几种，各有什么特点？

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。

嵌入式linux系统开发教程 • 5 •

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（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存储器的组织主要有哪些类型，各有什么特点？

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 B、按下字母―a‖进入插入模式

C、按下字母―o‖进入插入模式 D、按下字母―n‖进入插入模式

3、当前vi处于插入模式，先放弃对文本的修改，即不保存退出vi，则（C）。

A、使用―：q！‖命令

B、使用―：wq！‖命令

C、先按下―ESC‖后，再使用―：q！‖命令

D、先按―ESC‖后，再使用―：wq！‖命令

4、经过汇编之后，生成的目标文件的后缀名为（C）。

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A、.c B、.s

C、.o D、.exe

5、对代码文件code.c进行调试的命令为（A）。

A、$gcc –g code.c –o code B、$gcc code.c –o code

C、$gcc –g code.c code D、$gcc –g code

C B C C A

三、叙述题 • 6 •

1、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、项目管理器的作用主要是什么？

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。

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第五章p147

一、填空题。

1、S3C2440、400M

2、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Cygwin

4、命令行方式、图形界面操作方式

5、SJF2440

二、选择题

1、为了通过PC的串口和开发板进行交互，需要使用（C）。

A、USB设置 B、同步

C、超级终端 D、网络连接

2、在嵌入式linux的开发中，能实现上传下载文件、刻录文件、运行映像等功能工具是

（D）。

A、DNS B、FTP

C、Telnet D、DNW

3、由普通用户账户转为管理员账户登录，使用的命令为（D）。

A、$sudo root B、$sudo administrator

C、$su administrator D、$su root

4、安装FTP服务器时，在终端输入的命令为（B）。

A、$apt-get install vsftpd B、$sudo apt-get install vsftpd

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C、$apt-get install ftp D、$sudo apt-get install ftp

5、安装Telnet服务时，在终端输入的命令为（A）。

A、$sudo apt-get install xinetd telnetd B、$apt-get install xinetd telnetd

C、$apt-get install telnetd D、$sudo apt-get install telnetd

C D D B A

• 7 •

三、叙述题

1、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Vmware。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。

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第六章p164

一、填空题。

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

5、定义生成编译工具链的名称、定义编译选项等。

二、选择题

3、分析以下代码

#export PRJROOT=/home/arm/armlinux #export TARGET=arm-linux #export

PREFIX=$PRJROOT/$TARGET

其中，变量PREFIX代表的路径为（A）。

A、/home/arm/armlinux B、/home/arm/armlinux/arm-linux

C、/home/arm/arm-linux D、/home/arm/arm-linux/armlinux

B D B A B

三、叙述题

1、构建交叉工具链有那几种方法？

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

嵌入式linux系统开发教程 • 8 • 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。

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第七章

一、填空题。

1、Bootloader

2、一般Bootloader式（Downloading）。

3、Bootloader

4、Vivi运行的第一阶段主要完成以下工作：屏蔽所有中断、设置CPU的速度和时钟频率、RAM初始化、初始化LED和关闭CPU,再从中启动。

A、ROM B、SDRAM C、RAM D、Flash

2、在各种Bootloader中，是以PPCBoot和ARMBoot为基础的通用加载程序，并且在ARM、

PowerPC以及MIPS等多种平台上运行。

A、Vivi B、U-boot C、RedBoot D、s-hboot

3、在编译Vivi之前将Vivi里所有的―*.o‖和―*.‖文件删除，以确保文件编译时没有错误或者警告发生，使用的命令格式为（A）。

A、make distclean B、make clean C、make menuconfig D、make config

4、编译Vivi时，如果编译成功，在/vivi里面会生成三个vivi文件，其中不包括文件（D）。

A、vivi B、 C、vivi-elf D、

5、把二进制文件载入Flash或RAM使用的命令是（A）。

A、load B、part C、boot D、bon

C B A D A

三、叙述题

1、简述Bootloader的主要功能。

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

嵌入式linux系统开发教程 • 9 • 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SDRAM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。

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第八章

一、填空题。

1、ARM-Linux内核的配置系统由三个部分组成，它们分别是置工具。

2使用的配置命令进行解释；而后者则是提供基于字符界面、基于Ncurses图形界面以及基于X Window图形界面的用户配置界面。

3、Makefile

4、Linux内核常用的配置命令有make oldconfig

5、内核编译结束后，会在―/arch/arm/boot/‖目录下面和根目录下面生成一个名为的内核镜像文件。

二、选择题

C A D D B

三、叙述题

1、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Version.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：

嵌入式linux系统开发教程 • 10 • Kernel B、Blkmem驱动层 C、Romdisk驱动层 D、Ramdisk驱动层

2、在Linux系统中，因为Flash可以以分区为单位拆开或者合并后使用，所以文件系统是针对于（B）而言的。

A、存储芯片 B、存储器分区 C、Flash D、RAM

3、（B）是可读写的、支持数据压缩的、基于哈希表的日志型文件系统，并提供了崩溃

嵌入式linux系统开发教程 • 11 • /掉电保护，提供了―写平衡‖支持，是具有支持多种节点类型，提高了对Flash的利用率等优点的文件系统、

A、Cramfs B、Yaffs C、Romfs D、JFFS2

4、（D）将一部分固定大小的B、Yaffs C、Romfs D、Ramdisk

5、目录―rc n.d‖（n表示运行级别，值分别取0~6）下存放的文件则是用来定义每个运行级别将会执行的应用程序名，通常情况下它们都是符号链接，具体的文件则位于（B）目录下。

A、 B、init.d C、rc D、rc.d

A B B D B

三、叙述题

1、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、简述Busybox的主要作用。

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9.3.2。

4、参考教材9.3.3。

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第十章p300

一、填空题。

1、Linux设备文件。

2、设备号是一个数字，它是设备的标志、如前所述，一个设备文件可以通过mknod命令

来创建，其中指定了主设备号和次设备号。前者表明某一类设备，用于表示设备对应的驱动程序，一般对应着确定的驱动程序；后者一般用于区分标明不同属性，它标志着某个具体的物理设备。

3、本章中的4种数据结构:file_operations、file、inode和device_struct，其中存储驱动内核模块提供的对设备进行这种操作的函数指针，file代表一个打开的文件描述符，inode表示具体的文件。

4、创建设备节点的命令是

嵌入式linux系统开发教程 • 12 •

5、设备读写操作的功能之一就是控制硬件，最常用的通过设备驱动程序完成控制动作的方法就是实现ioctl方法。

二、选择题

1、磁盘属于（B）。

A、字符设备 B、块设备 C、网络设备 D、杂项设备

2、USB属于（D）。

A、字符设备 B、块设备 C、网络设备 D、杂项设备

3、LinuxB、函数 C、设备 D、驱动程序

4、如果一个模块要实现read、open和release等功能，则将其定义为（A）结构。

A、file_operations B、inode C、file D、devicde_struct

5、数据结构（D），包含两个元素：一个登记的设备驱动程序的指针和一个指向一组文件操作的指针。

A、file_operations B、inode C、file D、device_struct

B D A A D

三、叙述题

1、Linux驱动程序主要有哪些功能？

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、简述字符设备与块设备有什么区别。

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驱动程序可以通过哪两种方式集成到内核中？

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、Linux设备驱动程序与外界的接口可以分为几个部分？

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。

嵌入式linux系统开发教程 • 13 • 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insmod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。