浙大远程嵌入式系统第1次由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“嵌入式系统浙江大学”。
《嵌入式系统》作业一
一、判断题
1.Linux 内核稳定、功能强大并且可以裁减，因为非常适合嵌入式应用。√
2.Linux 内核的中断服务程序运行于与所有进程都无关的中断上下文中。√ 3.Linux遵循POSIX标准，意味着绝大多数UNIX应用程序不需要任何改动就可以在Linux系统上编译且运行。√
4.Linux内核支持可以裁减的功能，因此它属于微内核架构。×
5.Linux在fork()时采用了写时拷贝（简称COW）技术，允许父进程和子进程同时共享相同的物理页面。√
6.任何一个Linux应用程序都需要调用exit（）函数。√
7.当前的Linux调度算法非常高效，但是查找当前最高优先级的可运行程序时，开销会随着可运行程序的多少而变化。× 8.Linux的系统调用是作为C库的一部分提供的。√ 9.为了对硬件做出迅速的响应并完成对时间严格的操作，中断处理下半部必须在关中断状态下执行。×
10.Linux的内存管理采用了分页的机制，因此即使是内核本身也全部是分页的。×
二、选择题
11.通过文件名存取文件时，文件系统内部的操作过程是通过(C)A.B.C.D.文件在目录中查找文件数据存取位置。
文件名直接找到文件的数据，进行存取操作。
文件名在目录中查找对应的i节点，通过i节点存取文件数据。
文件名在中查找对应的超级块，在超级块查找对应i节点，通过i节点存取文件数据。
12.Linux 实现的虚拟文件系统（VFS）有几个主要类型的结构体对象，以下选项中，不属于VFS结构体对象的是（D）A.超级块（superblock）对象 B.目录项（inode）对象 C.文件（file）对象 D.数据（date）对象
13.关于Linux的内存管理方式中，叙述正确的是（A）
A.在32位x86上，当内存容量超过896M时，必须采用区（zone）的概念
B.为了能够执行磁盘的DMA操作，任有架构上必须有ZONE_DMA这个区 C.slab分配器作为通用数据结构缓存层的角色，不会产生内存碎片 D.内核具有超级权限，在内核栈中可以比用户栈中分配更多的空间 14.Linux的内核同步方法中哪种可用于休眠（C）
A.原子操作方法
B.自旋锁与读-写自旋锁 C.信号量与读-写信号量
D.屏障
15.关于Linux的系统调用使用情况，最恰当的是（B）
A.由于系统调用号数目有限，那些不再使用的调用号需要回收利用 B.系统调用函数的参数必须通过寄存器传送 C.Linux的所有系统调用都有一个明确的用途 D.自定义系统调用可以不修改内核
16.Linux的进程管理中，正确的是（A）B A.Linux中，进程和程序是一个概念
B.Linux中，进程和线程是一个概念
C.进程描述结构是task_struct,其空间由slab分配器分配。
D.x86结构中有一个寄存器存储了task_struct的地址，用于快速定位 17.关于Linux的调度机制中，不恰当的是（A）D A.Linux提供了基于动态优先级的调度机制
B.调度程序对优先级高的进程默认分配更长的时间片
C.当调度程序查找可执行程序时，查找时间不会因为系统任务繁重而变慢 D.当need_resched被设置时，系统就立刻调用schedule()进行调度 18.不属于Linux在处理器上的上下文执行环境的是（D）
A.运行于内核空间的进程上下文，代表请求服务的进程被执行 B.运行于内核空间的进程上下文，处理当前响应的中断 C.运行于用户空间，执行用户进程
D.运行于用户空间，处理当前响应的中断 19.对Linux内核的理解，一定正确的是（C）
A.Linux的效率非常高，因此经常被用在有硬实时需求的环境中
B.在用Linux作为系统的嵌入式环境中，一定要使用ARM的处理器 C.Linux可以运行在没有内存管理单元（MMU）的架构上 D.Linux的内核抢占是所有嵌入式应用中必须的 20.关于Linux内核的编译，错误的是（C）
A.不必在相同的架构上编译，也就是可以交叉编译
B.内核编译可以不提供动态加载模块的功能 C.模块的编译必须在编译内核时进行 D.Linux内核的编译只能使用gcc才能完成
三、简答题
21.请简述用户自定义一个Linux系统调用的步骤过程。
答： 如果用户在Linux中添加新的系统调用，应该遵循几个步骤才能添加成功。
（1）添加源代码
（2）连接新的系统调用
（3）重建新的Linux内核
（4）用新的内核启动系统
22.简述Linux的slab分配器作用和原理 答：slab分配器的作用
slab分配器源于 Solaris 2.4 的分配算法，工作于物理内存页框分配器之上，管理特定大小对象的缓存，进行快速而高效的内存分配。
slab 分配器为每种使用的内核对象建立单独的缓冲区。Linux 内核已经采用了伙伴系统（Buddy System）管理物理内存页框，因此slab分配器直接工作于伙伴系统之上。每种缓冲区由多个 slab 组成，每个 slab就是一组连续的物理内存页框，被划分成了固定数目的对象。为了充分利用硬件高速缓存，slab 分配器允许对象在一级硬件高速缓存中对齐（创建缓冲区时，设置 SLAB_HWCACHE_ALIGN 标志）；同时使用着色（color）策略，使得同一缓冲区内不同 slab 中相同编号的对象的地址相互错开，避免它们被放入同一物理高速缓存行而造成频繁换入/换出的性能损失。为了支持多处理器同时分配对象，缓冲区为每个处理器维护一个本地缓存。处理器直接从本地缓存中分配对象，从而避免了锁的使用；当本地缓存为空时，从 slab 中批量分配对象到本地缓存。
slab分配器的原理:slab分配器分配的各种内存块被看作不同类型的对象,采用对象复用技术可以对对象进行如下操作:①.分配内存;②.构造对象;③.使用对象;④.析构对象;⑤.释放对象.有时系统会频繁地分配和释放对象,从而使对象构造和析构的开销很大, slab分配器采用基于对象缓存技术,可以大大优化这方面的性能.。
slab分配器的结构:slab分配器主要有三层数据结构:对象缓存, slab对象.对象缓存 slab分配器给每一种对象分配一个缓存,同时提供一组2次幂常用缓存给不需要私有对象缓存的用户.Cache_cache缓存负责分配管理缓存的结构kmem_cache_s,再由kmem_cache_s以链表结构引出空闲对象.slab分配器是一种快速,安全,高效,对硬件支持较好的分配器,预计在未来的Linux版本中还将使用slab分配器并对其做出改进
