Linux设备驱动程序设计期末考试试卷及答案解析

"20202021linux设备驱动程序设计期末课程考试试卷B含答案.docx" 这篇文档是2020-2021学年《Linux设备驱动程序设计》课程的期末考试试卷B，包含了填空题、简答题和编程题，以及对应的答案。试卷旨在测试学生对Linux设备驱动程序设计的理解和应用能力。 **填空题知识点：** 1. 在Linux系统下，加载程序可以通过静态和动态两种方式。静态加载意味着程序在编译时就已经链接到操作系统，而动态加载则是在运行时根据需要加载相应的库或模块。 2. Linux设备驱动程序主要分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动三类。字符设备通常是顺序访问的，如键盘、鼠标；块设备支持随机访问，如硬盘、SD卡；网络设备则处理网络通信，如网卡。 3. 触摸屏的工作原理多样，包括电阻式、声波式、电容感应式和红外线式。这些不同类型的触摸屏在原理和技术实现上有所区别，对应着不同的用户交互体验和应用场景。 4. IIS（Inter-IC Sound）是一种音频传输的串行通信总线，主要用于音频设备之间的数据交换。 **简答题知识点：** 1. 设备驱动是操作系统与硬件之间的桥梁，它实现了操作系统对硬件设备的操作和控制，使得用户无需了解底层硬件细节就能使用设备。无操作系统时，设备驱动更直接地与硬件交互，功能简单，但无法实现复杂的任务管理。使用操作系统可以实现更高效、更安全的资源管理和任务调度，同时提供了抽象层，简化了应用程序的开发。 2. 操作系统的存在使得设备驱动具备更多功能，如错误处理、资源管理等，它将硬件驱动集成到内核或作为用户空间程序，以标准接口提供服务，增强了系统的稳定性和兼容性。 3. 主流的嵌入式操作系统包括Linux、RTOS（实时操作系统）、Windows Embedded、Symbian OS、VxWorks等。Linux以其开源、灵活和强大的社区支持受到青睐；RTOS通常用于对响应时间要求极高的应用；Windows Embedded适用于需要与桌面系统兼容的场景；Symbian OS曾广泛应用于智能手机；VxWorks则在航空、航天等工业领域有广泛应用。 4. 可重入型函数是指在执行过程中可以被中断并再次进入，而不会导致数据错误的函数。非可重入型函数则依赖于共享资源，如全局变量，如果在执行中途被中断，再次进入可能导致数据冲突。两者的主要区别在于对并发执行的支持程度和资源管理。 5. MMU（Memory Management Unit）是内存管理单元，负责地址转换和内存保护。它将虚拟地址转换为物理地址，允许不同进程拥有独立的地址空间，防止地址冲突，并通过权限设置保护内存安全。 6. ARM和THUMB是两种不同的指令集，ARM状态使用32位指令，适合高性能计算；THUMB状态使用16位指令，节省内存，适合嵌入式应用。状态转换通常通过特定的指令或异常处理来完成。 **编程题知识点：** 这部分涉及汇编语言编程，具体题目要求实现C语言代码的等效汇编版本，以及根据硬件原理图编写控制LED和按键的程序。这要求学生理解处理器的工作原理，掌握汇编语言编程，以及硬件接口的控制方法。 综合来看，这份试卷全面考察了学生对Linux设备驱动程序设计的理论知识和实践技能，包括驱动程序的角色、设备分类、操作系统的作用、嵌入式操作系统比较、内存管理、处理器状态转换以及实际的硬件编程能力。