《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料》

1、一、填空題（請(qǐng)將答案填入題后括號(hào)中）：共10小題，每小題2分，滿分20分。1、 一般而言，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架可以分為4個(gè)部分：分別是（處理器）、存儲(chǔ)器輸入/輸出和軟件，一般軟件亦分為操作系統(tǒng)相關(guān)和（應(yīng)用軟件）兩個(gè)主要部分。2、根據(jù)嵌入式系統(tǒng)使用的微處理器，可以將嵌入式系統(tǒng)分為嵌入式微控制器，（嵌入式微處理器）（嵌入式DSP處理器）以及片上系統(tǒng)。3、操作系統(tǒng)是聯(lián)接硬件與應(yīng)用程序的系統(tǒng)程序，其基本功能有（任務(wù)管理）、任務(wù)間通信、（內(nèi)存管理）和I/O資源管理。4 實(shí)時(shí)系統(tǒng)：指系統(tǒng)能夠在限定的（響應(yīng)）時(shí)間內(nèi)提供所需水平的服務(wù)5. ucos-ii 最多管理（64 ）個(gè)任務(wù)6. ucos-ii 中，OS_T

2、askStat任務(wù)的優(yōu)先級(jí)占（62 ） , OS_Taskldle任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是 （63 ）7 ucos-ii 中，OSRdyTbl就緒表的大小是由宏定義：OS_RDY_TBL_SIZ來(lái)定義，由全局宏（OS_LOWEST_PRIO 來(lái)決定的，& TCB 中的四個(gè)成員變量：INT8U OSTCBX INT8U OSTCBY INT8U OSTCBBitX;INT8U OSTCBBitY ,用于（加速）任務(wù)就緒態(tài)的計(jì)算過(guò)程。9. TCB內(nèi)部最重要的元素放在第一個(gè)單元叫（OSTCBStkPtr）,因此，這個(gè)變量是惟個(gè)能用匯編語(yǔ)言處置的變量，將其放在結(jié)構(gòu)最前面，使得在匯編語(yǔ)言中處理這個(gè)變量時(shí)較

3、為容易。10 . uC/OS-II是一個(gè)簡(jiǎn)潔、易用的基于優(yōu)先級(jí)的嵌入式（搶占式）多任務(wù)實(shí)時(shí)內(nèi)核。11 .任務(wù)是一個(gè)無(wú)返回的無(wú)窮循環(huán)。uc/os-ii總是運(yùn)行進(jìn)入就緒狀態(tài)的（最高優(yōu)先級(jí)）的任務(wù)。12. 因?yàn)閡c/os-ii總是運(yùn)行進(jìn)入就緒狀態(tài)的最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。所以，確定哪個(gè)任務(wù)優(yōu)先 級(jí)最高，下面該哪個(gè)任務(wù)運(yùn)行，這個(gè)工 作就是由調(diào)度器（scheduler來(lái)完成的。13. （不可剝奪型）內(nèi)核要求每個(gè)任務(wù)自我放棄CPU的所有權(quán)。不可剝奪型調(diào)度法也稱作合作型多任務(wù)，各個(gè)任務(wù)彼此合作共享一個(gè)CPU14. 當(dāng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間很重要時(shí)，要使用（可剝奪型）內(nèi)核。最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一旦就緒， 總能得到CPU的控制權(quán)。

4、15. （可重入型）函數(shù)是可以被一個(gè)以上的任務(wù)調(diào)用，而不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)的破壞。16. 每個(gè)任務(wù)都有其優(yōu)先級(jí)。任務(wù)越重要，賦予的優(yōu)先級(jí)應(yīng)（越高）。17. 卩C/OSH初始化是通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)（OSlint（）實(shí)現(xiàn)的，完成卩C/OS- n所有的變量 和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化。18 .多任務(wù)的啟動(dòng)是用戶通過(guò)調(diào)用（OSStartO）實(shí)現(xiàn)的。然而，啟動(dòng)卩C/OS- n之前，用戶至少要建立一個(gè)（任務(wù)）。19. 刪除任務(wù)，是說(shuō)任務(wù)將返回并處于（休 眠狀態(tài)），并不是說(shuō)任務(wù)的代碼被刪除了，只是任務(wù)的代碼不再被卩/os- n調(diào)用。20. 卩c/osn要求用戶提供（ 定時(shí)中斷）來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)與超時(shí)控制等功能。21. 卩c/osn

5、中，定時(shí)中斷也叫做（時(shí)鐘節(jié)拍），在低速系統(tǒng)中，它應(yīng)該每秒發(fā)生10至100 次。22. 時(shí)鐘節(jié)拍的實(shí)際頻率是由用戶的應(yīng)用程序決定的。時(shí)鐘節(jié)拍的頻率越高，系統(tǒng)的負(fù)荷就(越重)。23. 卩C/OSI中表示當(dāng)前已經(jīng)創(chuàng)建的任務(wù)數(shù)全局變量名為：(OSTaskCtr )。24. 卩C/OSI中表示當(dāng)前內(nèi)核運(yùn)行的標(biāo)記全局變量名為：(OSRunning )。25. 卩C/OSI操作系統(tǒng)使用 OSSchedLock()函數(shù)和OSSchedUnlock()函數(shù)進(jìn)行鎖定(不允許 任務(wù)級(jí)調(diào)度)和解鎖(重新允許任務(wù)級(jí)調(diào)度)調(diào)度器，在用戶應(yīng)用程序中，OSSchedLock()和OSSchedUnlock()必須是(成對(duì)出現(xiàn)

6、的 )。否則，有可能出錯(cuò)。二、選擇題(請(qǐng)將答案填入題后括號(hào)中)：共10小題，每小題2分，滿分20分。1、 要使 卩C/OSI能夠正常工作，下列哪個(gè)條件不是處理器必須滿足的。(D )(A) 處理器的編譯器能夠產(chǎn)生可重入代碼(B) 在程序中可以找開(kāi)或者關(guān)閉中斷(C) 處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時(shí)中斷(D) 有大量的存儲(chǔ)空間2、 下面哪種操作系統(tǒng)最方便移植到嵌入式設(shè)備中。(D )(A) DOS(B) UNIX(C) Win dows xp(D) LINUX3、下面哪個(gè)選項(xiàng)不是 USB設(shè)備的特點(diǎn)。(B )(A)串行通信方式(B)不可熱撥插(C)分 HOST DEVICE和 HUB ( D)通信速率比

7、 RS232快4、 下面哪種嵌入式操作系統(tǒng)很少用于手機(jī)終端設(shè)備上。(C )(A) Symbian( B) WINCE(C) uc/os( D) LINUX5、 以下哪項(xiàng)關(guān)于 SRAM和 DRAM勺區(qū)別是不對(duì) 。(A)(A)SRAM 比 DRAM慢( B) SRAIU匕 DRAM耗 電多(C)DRAM存儲(chǔ)密度比SRAM高得多 (D) DRAM需要周期性刷新6、UCOS5包含哪些狀態(tài)(A)運(yùn)行 (B) 掛起(C)退出 (D)休眠7、0X07 & 0X11的運(yùn)算結(jié)果是。(A)(A)0X01(B) 0X11(C)0X17(D) 0X078、以下哪種方式不是 UC/OS操作系統(tǒng)中任務(wù)之間通信方式

8、。（C ）（A）信 號(hào)量（B）消息隊(duì)列（C）郵件（D）郵箱9、 以下哪種方式不是文件系統(tǒng)的格式。（B）（A） F AT（ B）DOS（C） NTFS（ D）EXT10、在將UC/OS操作系統(tǒng)移植到 ARM處理器上時(shí)，以下哪些文件不需要修改。（A ）（A）OS_CORE.C （ B）INCLUDE.H（C）OS_CPU.H（ D）OSTASKINIT三、簡(jiǎn)答題：共2小題，每小題10分，滿分20分。1、根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，寫出嵌入式系統(tǒng)的定義。答：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2、試分析實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的工作狀態(tài)特點(diǎn)及相互之間

9、的轉(zhuǎn)換。運(yùn)行：獲得CPU控制權(quán)就緒：進(jìn)入任務(wù)等待隊(duì)列，通過(guò)調(diào)度中轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)掛起：任務(wù)發(fā)生阻塞，出任務(wù)等待隊(duì)列，等待系統(tǒng)實(shí)時(shí)事件的發(fā)生而被喚醒 從而轉(zhuǎn)為就緒或者運(yùn)行休眠：任務(wù)完成或者錯(cuò)誤等原因被清除的任務(wù)，也可以認(rèn)為是系統(tǒng)中不存在任務(wù)2、試寫搶占式和非搶占式的區(qū)別。答：執(zhí)行的過(guò)程中對(duì)中斷處理方式不一樣，搶占式：某一中斷執(zhí)行完成后，如果有更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)處于就緒狀態(tài)，將執(zhí)行更高優(yōu)先級(jí)任務(wù)，而非搶占式不一樣，一個(gè)任務(wù)只有主動(dòng)放棄CPU的控制權(quán)，其它任務(wù)才能夠獲得CPU控制權(quán)。4、 從嵌入式系統(tǒng)底層到上層應(yīng)用軟件，試分析嵌入式計(jì)算系統(tǒng)的組成主要分為哪幾個(gè)部分， 并寫出各部分所完成的功能。答：（1）硬

10、件層（2）中間層（嵌入式系統(tǒng)初始化，硬件相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序）（3） 軟件層（操作系統(tǒng)。文件系統(tǒng)。GUI，網(wǎng)絡(luò)及通用組件）（4）功能層5、專業(yè) 名 詞解釋（寫出以下英文簡(jiǎn)寫對(duì)應(yīng)的中文名稱及解釋（1）RTOS：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（2）CISC :復(fù)雜指令集（3）Kernel :內(nèi)核（4）Scheduler :調(diào)度（5）non-preemptive : 非搶占式6 就緒表中完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述答：就緒表中有 2個(gè)變量，OSRdyGrp和OSRdyTbl 。OSRdyGrp中任務(wù)按優(yōu)先級(jí)分組，8個(gè)任務(wù)為一組。OSRdyGrp的每一位表示8組任務(wù)中每一組是否有進(jìn)入就緒態(tài)的任務(wù)。任務(wù) 進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)，就緒表 OSRdy

11、Tbl中相應(yīng)的元素的相應(yīng)位被置1。7、什么是任務(wù)上下文切換時(shí)間？任務(wù)上下文切換時(shí)間受哪些因素的影響？答：在多任務(wù)操作系統(tǒng)中，任務(wù)上下文切換指 CPU的控制權(quán)由當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)就緒任務(wù)這一過(guò)程。這個(gè)階段所花費(fèi)的時(shí)間中，保存退出運(yùn)行的任務(wù)的上下文所花費(fèi)的時(shí)間與恢復(fù)將投入運(yùn)行的任務(wù)的上下文所花費(fèi)的時(shí)間主要取決于處理器的速度和任務(wù)上下文的數(shù)量。處理器 的速度高，任務(wù)上下文少，保存和恢復(fù)上下文所花費(fèi)的時(shí)間就短，反之保存和恢復(fù)上下文所 花費(fèi)的時(shí)間就長(zhǎng)。選擇將投入運(yùn)行的任務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間則主要取決于操作系統(tǒng)的調(diào)度程序所 采用的任務(wù)選擇算法。3. 描述建立任務(wù) OSTaskCreate()的函數(shù)原型

12、。答：建立任務(wù)OSTaskCreate()的函數(shù)原型為：INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U prio)其中，task:任務(wù)代碼的指針；pdata:當(dāng)任務(wù)開(kāi)始執(zhí)行時(shí)傳遞給任務(wù)的參數(shù)的指針；ptos:分配給任務(wù)的堆棧的棧頂指針；prio:分配給任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。2.簡(jiǎn)述uC/OS-ll的任務(wù)框架 答：void task_xxx(void *pData)-/*該任務(wù)的初始化工作*/* 進(jìn)入該任務(wù)的死循環(huán) */while(1)四、編程題1. 舉例說(shuō)明COS-I I可移植型數(shù)據(jù)類型的定義方式

13、答：因?yàn)椴煌奈⑻幚砥饔胁煌淖珠L(zhǎng)，uC/OS-ll的移植文件包括很多類型定義以確保可移植性。(iCO S-1 I不使用C語(yǔ)言中的short,int,long等數(shù)據(jù)類型的定義，因?yàn)樗鼈兣c處 理器類型有關(guān)，隱含著不可移植性。Q/OS-II代之以移植性強(qiáng)的整數(shù)數(shù)據(jù)類型，這樣，既直觀又可移植(該數(shù)據(jù)類型不依賴于編譯)，舉例如下：typedef un sig ned charBOOLEAN;typedef un sig ned charINT8U;typedef signed charINT8S;typedef un sig ned int INT16U;typedef signed int IN T

14、1 6S;typedef unsigned long INT32U;typedef sig ned long INT32S;2. 試寫出OSStartHighRdy()函數(shù)的示意代碼void OSStartHighRdy()調(diào)用用戶定義的 OSTaskSwHook();OSR uning = TRUE;得到將要恢復(fù)運(yùn)行任務(wù)的堆棧指針：Stack poi nter = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;從新任務(wù)堆棧中恢復(fù)處理器的所有寄存器；執(zhí)行中斷返回指令；2、試寫出函數(shù)OSCtxSw()的示意性代碼：void OSCtxSw()保存處理器寄存器；在當(dāng)前任務(wù)的任務(wù)控制塊中

15、保存當(dāng)前任務(wù)的堆棧指針OSTCBCur->OSTCBStkPtr = stack poi nter; OSTaskSwHook();OSTCBCur=OSTCBHighRdy;OSPrioCur=OSPrioHighRdy;得到將要開(kāi)始運(yùn)行的任務(wù)的堆棧指針：Stack poi nter = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr; 從新任務(wù)的任務(wù)堆棧中恢復(fù)處理器所有寄存器的值 執(zhí)行中斷返回指令；3、試寫出函數(shù)OSIntCtxSw()函數(shù)的示意性代碼：void OSIn tCtxSw()調(diào)用用戶定義的OSTackSwHook();OSTCBCur=OSTCBHighRdy

16、;OSPrioCur=OSPrioHighRdy;得到將要重新執(zhí)行的任務(wù)的堆棧指針：Stack poi nter = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;從新任務(wù)堆棧中恢復(fù)所有寄存器；執(zhí)行中斷返回指令；4、試寫出函數(shù) OSTicklSR()函數(shù)的示意性代碼：void OSTickISR()保存處理器寄存器；調(diào)用 OSInitEnter() 或者 OSInitNesting 力口 1;if(OSI ni tNest ing =1) OSTCBCur->OSTCBStkPtr=stack poi nter;給產(chǎn)生中斷的設(shè)備清中斷；重新允許中斷；OSTimeTick();OSI ni tExit();恢復(fù)處理器寄存器；執(zhí)行中斷返回指令；5、編寫使任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)代碼 ：OSRdyGrp |=OSMapTblprio>>3; OSR