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系统架构设计师考试试题精讲:BSP与分级存储体系
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在"历年系统架构设计师考试试题分类精解(综合知识篇)"中,涵盖了计算机组成与体系结构的基础知识。本部分聚焦于嵌入式系统中的关键概念——板级支持包(BSP)。BSP作为一个核心知识点,它在嵌入式操作系统中扮演着至关重要的角色。BSP作为硬件抽象层,确保了操作系统和硬件的兼容性,通过提供对硬件设备的统一接口,使得上层驱动程序能够与各种硬件环境无缝协作。选项(9)B正确,BSP体现了硬件有关性和操作系统有关性,因为其需要适应特定硬件环境,并且根据操作系统的要求定制。 题目涉及到了BSP的主要功能,包括单板硬件初始化、设备驱动和系统中断服务程序的提供,以及定制操作系统功能以创建实时多任务环境和操作系统初始化等。BSP的设计和实现需要针对特定的硬件和操作系统,确保其在硬件抽象层的标准化程度,以便与上层软件协同工作。 另外,试题还考察了计算机分级存储体系的目的。答案(9)提到的是解决存储的容量、价格和速度之间的矛盾。这是因为,通过将数据分配到不同层次的存储器(如主存、高速缓存和外部存储器),分级存储体系可以在满足性能需求的同时,兼顾存储成本和可用空间,实现了存储资源的有效利用。 总结来说,这部分内容涵盖了计算机组成原理中的硬件抽象、操作系统集成以及存储体系优化的关键概念,对于系统架构设计师而言,理解和掌握这些知识点是考试和实际工作中必不可少的基础。在学习过程中,考生不仅需要了解理论,还要能灵活运用到实际项目中去。
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第
3章:操作系统
试题8(2014年下半年试题0-1)
第3章:操作系统
试题9(2013年下半年试题0-1)
二级间接索引范围:262-65797
1KB/4=256
试题答案
(3)A(4)D
以下嵌入式处理器类型中不具备内存管理单元(MMU)的是__(10)__,嵌入式操作系统__(11)__可以运
行在它上面。
(10)A.PowerPC750
B.ARM920T
C.Cortex-M3
D.MIPS3224K
(11)A.Linux
B.VxWorks653
C.uC/OS-II
D.WindowsCE
试题分析
ARMCortex-M3处理器结合了多种突破性技术,令芯片供应商提供超低费用的芯片,仅33000门的
内核性能可达1.2DMIPS/MHz。该处理器还集成了许多紧耦合系统外设,令系统能满足下一代产品
的控制需求。Cortex的优势在于低功耗、低成本、高性能3者的结合。这种处理器是不带MMU的。
试题答案
(10)C(11)C
某操作系统采用分页存储管理方式,下图给出了进程A和进程B的页表结构。如果物理页的大小为
512字节,那么进程A逻辑地址为1111(十进制)的变量存放在__(1)__号物理内存页中。假设进程A
的逻辑页4与进程B的逻辑页5要共享物理页8,那么应该在进程A页表的逻辑页4和进程B页表的逻辑
页5对应的物理页处分别填__(2)__。
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第
3章:操作系统
试题10(2013年下半年试题0-1)
(1)A.9
B.2
C.4
D.6
(2)A.4、5
B.5、4
C.5、8
D.8、8
试题分析
十进制数1111转化为二进制数为:10001010111。物理页的大小为512字节,这说明页内地址为9
个二进制位,进程A的逻辑址中,右边的9位是页内地址,左边的2位是页号,即:10001010111。
页号为二进制的10,即十进制的2,对应的物理页号为4。
若A页表的逻辑页4和进程B页表的逻辑页5共享物理页8,则说明他们都对应物理页8,所以均填8。
试题答案
(1)C(2)D
进程P1、P2、P3和P4的前趋图如下所示:
若用PV操作控制进程P1~P4并发执行的过程,则需要设置5个信号量S1、S2、S3、S4和S5,且信号
量S4-S5的初值都等于0。下图中a、b和c处应分别填写__(3)__;d、e和f处应分别填写__(4)__。
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第
3章:操作系统
试题11(2013年下半年试题0)
(3)A.V(S1)V(S2)、P(S1)V(S3)和V(S4)
B.P(S1)V(S2)、P(S1)P(S2)和V(S1)
C.V(S1)V(S2)、P(S1)P(S3)和V(S4)
D.P(S1)P(S2)、V(S1)P(S3)和V(S2)
(4)A.P(S2)、V(S3)V(S5)和P(S4)P(S5)
B.V(S2)、P(S3)V(S5)和V(S4)P(S5)
C.P(S2)、V(S3)P(S5)和P(S4)V(S5)
D.V(S2)、V(S3)P(S5)和P(S4)V(S5)
试题分析
本题只要将信号量在前趋图中标识出来,题目就非常容易解了。在前趋图中,每个箭头对应一个信
号量,编号从左至右,从上至下,由小到大,如图所示。
标出信号量之后,从某进程引出的信号量,在该进程末尾需要对信号量执行V操作,而信号量箭头指
向的进程开始处应有信号量的P操作。
以P1为例,S1与S2从P1发出,所以在P1末尾处要执行V(S1)V(S2),而在P2开始处应执行P
(S1)P(S3)。
试题答案
(3)C(4)A
在实时操作系统中,两个任务并发执行,一个任务要等待另一个任务发来消息,或建立某个条件后
再向前执行,这种制约性合作关系被称为任务的__(9)__。
(9)A.同步
B.互斥
C.调度
D.执行
试题分析
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第
3章:操作系统
试题12(2013年下半年试题0)
第3章:操作系统
试题13(2013年下半年试题0)
同步(英语:Synchronization),指在一个系统中所发生的事件(event),之间进行协调,在时
间上出现一致性与统一化的现象。
在本题中,一个任务要等待另一个任务发来消息,这就是一种同步协调机制。
试题答案
(9)A
在嵌入式系统设计中,用来进行CPU调试的常用接口是__(10)__。
(10)A.PCI接口
B.USB接口
C.网络接口
D.JTAG接口
试题分析
JTAG(JointTestActionGroup;联合测试工作组)是一种国际标准测试协议(IEEE1149.1兼容),
主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA器件等。标准的
JTAG接口是4线:TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。
试题答案
(10)D
以下关于实时操作系统(RTOS)任务调度器的叙述中,正确的是__(12)__。
(12)A.任务之间的公平性是最重要的调度目标
B.大多数RTOS调度算法都是抢占方式(可剥夺方式)
C.RTOS调度器都采用了基于时间片轮转的调度算法
D.大多数RTOS调度算法只采用一种静态优先级调度算法
试题分析
实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处
理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务
协调一致运行的操作系统。因而,提供及时响应和高可靠性是其主要特点。
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第
3章:操作系统
试题14(2012年下半年试题1-2)
为了精确管理“时间”资源,以达到实时性和与预测性要求,并能够满足实时系统的新要求,
需用实时调度理论对任务进行调度和可调度性分析。任务调度技术包括调度策略和可调度性分析方
法,两者是紧密结合的。任务调度技术研究的范围包括任务使用系统资源(包括处理机、内存、
I/O、网络等资源)的策略和机制,以及提供判断系统性能是否可预测的方法和手段。例如,什么时
候调度任务运行、在哪运行(当系统为多处理机系统或分布式系统时)、运行多长时间等等;以及
判断分析用一定参数描述的实时任务能否被系统正确调度。
给定一组实时任务和系统资源,确定每个任务何时何地执行的整个过程就是调度。在非实时系
统中,调度的主要目的是缩短系统平均响应时间,提高系统资源利用率,或优化某一项指标;而实
时系统中调度的目的则是要尽可能地保证每个任务满足他们的时间约束,及时对外部请求做出响
应。实时调度技术通常有多种划分方法。
抢占式调度通常是优先级驱动的调度。每个任务都有优先级,任何时候具有最高优先级且已启
动的任务先执行。一个正在执行的任务放弃处理器的条件为:自愿放弃处理器(等待资源或执行完
毕);有高优先级任务启动,该高优先级任务将抢占其执行。除了共享资源的临界段之外,高优先
级任务一旦准备就绪,可在任何时候抢占低优先级任务的执行。抢占式调度的优点是实时性好、反
应快,调度算法相对简单,可优先保证高优先级任务的时间约束,其缺点是上下文切换多。
而非抢占式调度是指不允许任务在执行期间被中断,任务一旦占用处理器就必须执行完毕或自
愿放弃。其优点是上下文切换少;缺点是在一般情况下,处理器有效资源利用率低,可调度性不
好。
在RTOS中,大多数的RTOS高度算法都是抢占式的。
试题答案
(12)B
假设文件系统采用索引节点管理,且索引节点有8个地址项iaddr[0]~iaddr[7],每个地址项大小为4
字节,iaddr[0]~iaddr[4]采用直接地址索引,iaddr[5]和iaddr[6]采用一级间接地址索引,iaddr[7]
采用二级间接地址索引。假设磁盘索引块和磁盘数据块大小均为1KB字节,文件File1的索引节点如
下图所示。若用户访问文件File1中逻辑块号为5和261的信息,则对应的物理块号分别为__(3)__;
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