浙大嵌入式系统作业解析:内核定制与调试方法

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"该资源包含了浙江大学远程教育学院《嵌入式系统》课程的离线作业答案,供学生参考,不建议全文抄袭。内容涉及到嵌入式系统中的内核定制、系统调用添加、slab分配器的工作原理、系统开发流程、调试方法、内存管理以及BIOS的功能等知识点。" 嵌入式系统是计算机科学的一个重要领域,它涉及计算机硬件、软件、固件以及它们如何协同工作。这份离线作业答案提供了深入理解这些概念的实例。 1. **自定义系统调用**:在Linux内核中添加自定义系统调用需要修改三个地方:首先,在`/usr/src/linux/kernel/sys.c`中添加系统调用函数,例如`sys_mysyscall`;其次,更新系统调用号,在`/usr/src/linux/include/asm-i386/unistd.h`中定义新的系统调用号;最后,在`/usr/src/linux/arch/i386/kernel/syscall_table.S`中添加相应的系统调用入口。完成这些步骤后,需要重新编译内核使更改生效。 2. **slab分配器**:这是Linux内核用于高效管理内存的一种机制,它通过缓存相同大小的对象来减少碎片,并支持对象初始化、硬件缓存对齐和着色,以优化性能。slab分配器的使用能极大地提高内核内存管理的效率。 3. **嵌入式系统开发流程**:包括产品定义、硬件与软件的划分、迭代与实现、详细设计、软硬件集成以及系统测试与发布。每个阶段都是关键,确保了最终产品的质量和可靠性。 4. **调试方法**:列举了几种调试嵌入式系统的方法,如插桩调试法、直接调试法、ROM仿真法和模拟器法,每种方法都有其特定的应用场景和优势。 5. **内存管理**:讲解了堆栈寻址和块拷贝寻址的区别,堆栈遵循先入先出的原则,而块拷贝用于快速在存储器和寄存器间批量传输数据。 6. **C语言函数实现**:给出`strncpy`函数的汇编实现,展示了如何在低级别语言中处理字符串复制,注意边界检查和长度控制。 7. **BIOS功能**:BIOS在启动过程中执行加电自检(POST)、初始化硬件、引导操作系统以及提供程序服务等功能。它还管理中断设定,使得系统能够响应外部和内部事件。 8. **计算机架构**:北桥芯片是主板上的一个重要组件,负责高速数据传输,如连接CPU、内存和AGP、PCI总线,对系统的性能有直接影响。 这份资源对于学习嵌入式系统的学生来说是一份宝贵的参考资料,可以帮助他们深入理解系统级编程、内核定制和内存管理等核心概念。同时,也提醒学生在学习过程中应尊重知识产权,仅将这些答案作为自我检验和理解的辅助工具,而非完全依赖。