1、1、 系统的基本初始化内容包括哪些？概况 系统的引导和初始化是操作系统实现控制的第一步，也是集中体现系统优劣的重要部分。LINUX 作为一个免费的准 UNIX 操作系统，在众多业余爱好者以及小型商业处理市场表现不俗，成为继 WINDOWS 系列后的另一个主流。了解 LINUX 系统的初始化，对于进一步掌握 UNIX 系统是十分有帮助的。 通常，LINUX 系统的初始化可以分为两部分：内核部分和 init 程序部分。内核主要完成系统的硬件检测和初始化，init 程序则主要完成系统的各项配置。 初始化详解 （1） 内核部分 通常情况下，计算机首先用 LILO 程序引导内核的一部分（这部分没有被压缩
2、） ，以此来引导内核的其他部分。LILO 程序是最常用的、也是比较完善的 LINUX 系统引导器，PC 机通常从硬盘的引导扇区读取这部分程序。关于 LILO 程序的详细内容可以参照其他资料。 内核被解压缩并装入内存后，开始初始化硬件和设备驱动程序。下面是内核初始化系统的具体步骤（各个版本之间会有一定的差异，下面是 2.2.16-22 版本的一个例子）： (1) 检测 CPU 的主频和控制台的显示类型，并对 CPU 速度用 Bogo MIPS 程序进行估算。 (2) 此后内核通过外设显示系统内存信息：如 131072k(128M)，127820k 剩余，使用的具体情况为：1048k 内核代码，4
3、12k 保留，1728k 数据等。尔后是各类 hash table 的信息。 (3) 内核加载磁盘空间限量支持，完成 CPU 检测（包括检查数学协处理器） ，以及 POSIX适应性检测。 (4) 初始化 PCI BIOS，检测系统的 PCI 设备，并加载 TCP/IP 网络支持。 (5) 内核开始检测其他各种硬件设备：如 PS/2 端口设备，串行口设备，硬盘，软盘，SCSI等。 （2） init 程序部分 init 程序通常在/sbin 或/bin 下，它负责在系统启动时运行一系列程序和脚本文件。 init程序一旦被内核调用，便成为系统的第 0 号进程，该进程对于 LINUX 系统是十分重要的
4、，有关它的详细内容请参阅其他资料。init 进程做的每一步都由/etc/initab 中的配置决定。inittab 文件的每一行包含四个域，格式为： code:runlevels:action:command (1) code 域用单个或两个字符序列来作为本行的标识，这个标识在此文件中是唯一的。文件中的某些记录必须使用特定的 code 才能使系统工作正常。 (2) runlevels 域给出的是本行的运行级别。LINUX 系统运行在一定的级别下，当 inittab 文件指定了某一特定的运行级别时，该记录行包含的命令将被执行。RedHat 系统通常设置了7 个运行级别（0-6） ，各运行级别的说
5、明包含在 inittab 文件的开头。 (3) action 域指出的是 init 程序执行 command 命令的方式。比如：只执行 command 一次，还是在它退出时重启。 (4) command 域给出相应记录行要执行的命令。 2、C 程序和 ARM 的汇编程序之间相互调用必须遵守什么规则？并比较汇编程序调用 C 程序和 C 程序中调用汇编程序的区别。遵守规则：在使用 C 语言时，要用到和汇编语言的混合编程。若汇编代码较为简洁，则可使用直接内嵌汇编的方法；否则要将汇编程序以文件的形式加入到项目中，按照ATPCS(ARM/Thumb 过程调用标准， ARM/Thumb Procedure
6、 Call Standard)的规定与 C 程序相互调用与访问。在 C 程序和 ARM 汇编程序之间相互调用时必须遵守 ATPCS 规则。ATPCS 规定了一些子程序间调用的基本规则，哪寄存器的使用规则，堆栈的使用规则和参数的传递规则等。区别：3、何为交叉编译？简述采用交叉编译的原因及其特点。交叉编译（cross-compilation）是指，在某个主机平台上（比如 PC 上）用交叉编译器编译出可在其他平台上（比如 ARM 上）运行的代码的过程。 交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如 C 代
7、码）编译（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在 Windows 平台上，可使用 Visual C+ 开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用 PC 平台上的 Windows 工具开发针对 Windows 本身的可执行程序，这种编译过程称为 native compilation，中文可理解为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的 ARM 平台，其一般的静态存储空间大概是 16 到 32 MB，而 CPU 的主频大概在 100MHz 到 500MHz 之间。这种情况下，在 ARM 平台上
8、进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilation tool chain）需要很大的存储空间，并需要很强的 CPU 运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在 CPU 能力很强、存储控件足够的主机平台上（比如 PC 上）编译出针对其他平台的可执行程序。4、比较 NOR Flash、NAND Flash、EEPROM 的特点与区别。EEPROM 和 FLASH 的最主要的区别 1、EEPROM 可以按“位”擦写而 FLASH 只能一大片一大片的擦。 2.EEPROM 一般容量都不大如果大的话EEPROM 相对与 FLASH 就没有
9、价格上的优势了。市面上卖的 stand alone 的EERPOM 一般都是在 64KBIT 以下 而 FLASH 一般都是 8MEG BIT 以上NOR 型 。 3.读的速度的话 应该不是两者的差别 只是 EERPOM 一般用于低端产品 读的速度不需要那么快 真要做的话 其实也是可以做的和 FLASH 差不多。 4.因为 EEPROM 的存储单元是两个管子而 FLASH 是一个SST 的除外 类似于两管 所以 CYCLING 的话EEPROM 比 FLASH 要好一些 到1000K 次也没有问题的。总的来说对与用户来说 EEPROM 和 FLASH 没有大的区别只是 EEPROM 是低端产品
10、 容量低 价格便宜 但是稳定性较 FLASH 要好一些。 Flash memory 指的是“闪存”所谓“闪存”它也是一种非易失性的内存属于 EEPROM 的改进产品。它的最大特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定 不同厂家的产品有不同的规格) 而 EEPROM 则可以一次只擦除一个字节(Byte)。目前“闪存”被广泛用在 PC 机的主板上 用来保存 BIOS 程序 便于进行程序的升级。其另外一大应用领域是用来作为硬盘的替代品 具有抗震、速度快、无噪声、耗电低的优点 但是将其用来取代 RAM 就显得不合适 因为 RAM 需要能够按字节改写 而 Flash ROM 做不到一般而言，f
11、lash 分为 nor 和 nand2 种，简单的说就是用 or 门和 and 门搭建的 2 种 flash。目前用为海量存储器的 flash 都是 nand 结构，而一些当成 rom 使用的 flash 为 nor 结构。至于他们的物理上的区别，我也不明白，为了让自己扫盲，特地找了篇比较他们特性的入门文章，看来还是要多学习才行。intel 也在将 nand flash 向 pc 主存储器方向推广，目前的产业能力也预示着这并不是妄想，目前最高的容量的 nand flash 已经达到了 16Gbit/单片，说不定过几年，我们就再也不能在 pc 里听见读写磁盘时候发出的吱吱声了。性能比较flash
12、 闪存是非易失存储器，可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何 flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND 器件执行擦除操作是十分简单的，而 NOR 则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为 0。由于擦除 NOR 器件时是以 64128KB 的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为 5s，与此相反，擦除 NAND 器件是以 832KB 的块进行的，执行相同的操作最多只需要 4ms。执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了 NOR 和 NADN 之间的性能差距，统计表明，对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时更
13、多的擦除操作必须在基于 NOR 的单元中进行。这样，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡以下的各项因素。NOR 的读速度比 NAND 稍快一些。NAND 的写入速度比 NOR 快很多。NAND 的 4ms 擦除速度远比 NOR 的 5s 快。大多数写入操作需要先进行擦除操作。NAND 的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。接口差别NOR flash 带有 SRAM 接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAND 器件使用复杂的 I/O 口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8 个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND 读和写操作采用 512 字节的
14、块，这一点有点像硬盘管理此类操作，很自然地，基于 NAND 的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。容量和成本NAND flash 的单元尺寸几乎是 NOR 器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND 结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。NOR flash 占据了容量为 116MB闪存市场的大部分，而 NAND flash 只是用在 8128MB 的产品当中，这也说明 NOR 主要应用在代码存储介质中，NAND 适合于数据存储，NAND 在 CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和 MMC 存储卡市场上所占份额最大。可靠性和耐用性采用
15、flahs 介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展 MTBF 的系统来说，Flash 是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较 NOR和 NAND 的可靠性。寿命(耐用性)在 NAND 闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而 NOR 的擦写次数是十万次。NAND 存储器除了具有 10 比 1 的块擦除周期优势，典型的 NAND 块尺寸要比 NOR 器件小 8 倍，每个 NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。位交换所有 flash 器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见，NAND 发生的次数要比 NOR多)，一个比特位会发生反转
16、或被报告反转了。一位的变化可能不很明显，但是如果发生在一个关键文件上，这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题，多读几次就可能解决了。当然，如果这个位真的改变了，就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于 NAND 闪存，NAND 的供应商建议使用 NAND 闪存的时候，同时使用 EDC/ECC 算法。这个问题对于用 NAND 存储多媒体信息时倒不是致命的。当然，如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时，必须使用 EDC/ECC 系统以确保可靠性。坏块处理NAND 器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力，但发现成品率太低，
17、代价太高，根本不划算。NAND 器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的方法不能进行这项处理，将导致高故障率。易于使用可以非常直接地使用基于 NOR 的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。由于需要 I/O 接口，NAND 要复杂得多。各种 NAND 器件的存取方法因厂家而异。在使用 NAND 器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。向 NAND 器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在 NAND 器件上自始至终都必须进行虚拟映射。软件支持当讨论软件支持的时候，应该区别基本的读/写/
18、擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件，包括性能优化。在 NOR 器件上运行代码不需要任何的软件支持，在 NAND 器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND 和 NOR 器件在进行写入和擦除操作时都需要 MTD。使用 NOR 器件时所需要的 MTD 要相对少一些，许多厂商都提供用于 NOR 器件的更高级软件，这其中包括 M-System 的 TrueFFS 驱动，该驱动被 Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian 和 Intel 等厂商所采用。驱动还用于对DiskOnChip 产品进行仿真和 NAND 闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。
