2017年下半年软件水平考试（中级）嵌入式系统设计师下午（应用技术）真题试卷
试题一
阅读下列说明和图，回答问题，将解答填入对应栏内。
【说明】
某舰载综合处理系统由若干数据处理模块、IO处理模块、信号处理模块、图形处理模块、大容量处理模块和电源模块组成，各处理模块通过CAN总线连接，如图1-1所示。
为了提高综合处理系统的处理速度，主要处理模块都设计为多个处理器。其中，数据处理模块有4片PowerPC8640处理器，通过RapidIO内部网络连接，如图1-2所示。
串行RapidIO协议即SRIO通信协议，构建了3层的协议体系。如图1-3所示，分别是物理层、传输层、逻辑层。物理层定义了硬件接口的电器特性，并包括链路控制、初级流量控制和低级错误管理等功能；传输层负责进行寻址和路由信息管理；逻辑层定义了服务类型和包交换的格式。
1.可执行程序有严格的格式，一般分为text段、data段和bss段，请解释各段存放的内容，并将答案填写在(1)～(3)中。
陈工程师写了一段图形图像相关的程序，在程序中他定义了一个大数组，如下所示：
char arrMap[1024*1024]；
void main(void)
｛ … ｝
请问此数组位于内存哪个位置(即在那个段中)?
(1)text段：存放程序代码。
(2)data段：存放有初值的全局变量和常量。
(3)bss段：存放未被初始化的全局变量。
(4)bss段。
解析：本问题考查程序可执行程序基本结构和概念。
程序经过编译后生成的目标文件至少含有三个段，分别是text段、data段和bss段。
bss段(bss segment)通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，在程序载入时由内核清零。bss段属于静态内存分配。
data段(data segment)通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域，data段属于静态内存分配。
text段(code segmenfftext segment)通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域，这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读(某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序)。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
在本题中数组arrMap被定义为无初值的全局变量，所以此数组位于bss段中。
2.RapidIO逻辑层中直接IO／DMA和消息传递这两种传输方式的主要差异如表1-1所示。请完成表中的内容，将表1-1中的(1)～(5)答案填写在对应栏中。
(1)可以
(2)不需要
(3)通过邮箱号间接寻址
(4)读／写
(5)无
解析：本问题考查RapidIO通讯的基本概念。
RapidIO规范在2009年发布了2．1版本，向后兼容RapidIO1．3。在2．1版本中采用了新的高性能物理层，除此之外还增强了数据平面的性能。针对并行传输方式提出了8／16并行LVDS协议，对串行方式提出了lx／4x两种模式。RapidIO协议的。I／O操作是基于请求的，在结束时会有响应事务。
上述串行模式下的RapidIO协议即SRIO通信协议，它构建了3层的协议体系。如图1-3所示，分别是物理层、传输层、逻辑层。物理层定义了硬件接口的电器特性，并包括链路控制、初级流量控制和低级错误管理等功能；位于中间的传输层，负责进行寻址和路由信息管理；顶层的逻辑层定义了服务类型和包交换的格式。
逻辑层定义了数据包的格式，同时支持两种操作方式，分别是直接IO／DMA(Direct IO／Direct Memory Access)方式和消息传递(Message Passing)方式。
1)直接IO／DMA传输方式
直接IO／DMA是一种常用的数据传输方式，但是发送端需要知道被访问设备的存储空间地址映射。在直接IO／DMA模式下，被访问端的操作基本由硬件实现。直接IO／DMA下，发起一次传输操作，需要有效数据、目标器件ID、数据长度、数据在被访问设备存储空间的地址以及包优先级等。同时，所有构成的包的长度为32bit的整数倍；若包长度不能满足要求，则添加附加位进行弥补。在直接IO／DMA传输方式下包含以下几种传输类型：
(1)NWRITE：可以直接向被访问器件的存储空间写数据。单次操作最多写入256字节数据，且不要求目标器件响应。
(2)NWRITE_R：与NWRITE基本相同，不同的是NWRITE_R操作要求目标器件响应。
NWRITE和NWRITE_R这两种传输类型均属于Rapid协议中定义的第5类事务。
(3)SWRITE：流写操作。在进行流写操作时数据大小要满足8字节的整数倍，且发送后不要求目的器件进行响应。同时SERITE操作也是SRIO传输方式中效率最高的。其属于第6类事务，包的开销大大减小，提高了数据传输的效率。
(4)NREAD：直接从目的器件相应的存储空间读取内容，一次操作可读取数据长度为1～256bit。NREAD属于SRIO协议中第2类事务。
(5)Atomic：即原子操作，它不包含任何有效载荷。
(6)Maintenance：即维护包，它的主要作用是器件发现、路由信息维护和交换器件初始化配置等。
2)消息传递方式
消息传递方式不要求发送节点知道目的节点的地址空间映射，当数据到达目的节点时，会根据邮箱号确定消息存储位置。在消息传递模式下进行数据传输时，除了有效载荷外还需要提供目的节点的ID、数据长度、包优先级和邮箱号等。除了用户自定义的传输类型外，消息传输方式定义了两种传输类型：
(1)DOORBELL：门铃消息要求信息传输长度小于等于16bit，适合于处理器间的中断通知。门铃消息属于第10类事务。
(2)MESSAGE：多事务消息的有效载荷最高可达4096字节，最多可包含16个事务，每个事务最大有效载荷为256字节，且要求有效载荷大小必须为双字的整数倍。MESSAGE是第11类事务。
3)以上两种传输方式的差异
SRJO逻辑层中直接IO／DMA模式和消息传递模式这两种传输方式的主要差异如表1-1所示。
3.在IO处理模块等多个模块上，都采用中断方式处理输入输出。在中断处过程包括关中断、保存断点、识别中断源等一系列步骤，如图1-4所示，请完成其中的填空，将答案填写在对应栏中。
(1)识别中断源
(2)设置新的屏蔽字
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