(完整版)答案

1、第一章1. 什么是操作系統(tǒng)？它應具備什么功能？操作系統(tǒng)是控制其他程序運行，管理系統(tǒng)資源并為用戶提供操作界面的系統(tǒng)軟件的集合。功能：1. 計算機硬件的封裝和擴充；2. 計算機資源的管理，包括處理器管理、存儲器存儲空間管理、外部輸入輸岀（I/O）設(shè)備管理、文件管理、網(wǎng)絡(luò)和通信管理、提供用戶接口。2. 簡述嵌入式操作系統(tǒng)與普通操作系統(tǒng)的區(qū)別。嵌入到對象體系中，為實現(xiàn)對象體系智能化控制的計算機系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)應具有的 特點是：高可靠性；在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況下，系統(tǒng)仍然能夠正常工作；許多嵌入式應用要求實 時性，這就要求嵌入式操作系統(tǒng)具有實時處理能力；嵌入式系統(tǒng)和具體應用有機地結(jié)合

2、在一起，它的升級 換代也是具體產(chǎn)品同步進行；嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性，一般都固化在只讀存儲器 中或閃存中，也就是說軟件要求固態(tài)化存儲，而不是存儲在磁盤等載體中。3什么是實時系統(tǒng)？對實時系統(tǒng)有什么要求？如果一個系統(tǒng)能及時響應外部事件的請求，并能在規(guī)定的時間內(nèi)完成對事件的處理，這種系統(tǒng)稱為實 時系統(tǒng)。對實時系統(tǒng)的兩個基本要求：1. 實時系統(tǒng)的計算必須產(chǎn)生正確的結(jié)果，稱為邏輯或功能正確。2. 實時系統(tǒng)的計算必須在預定的時間內(nèi)完成，稱為時間正確。4. 什么是可剝奪內(nèi)核？當一個進程正在被處理器所運行時，其他就緒進程可以按照事先規(guī)定的規(guī)定的規(guī)則，強行剝奪正在運行進程的處理器使用權(quán)，而使自

3、己獲得處理器使用權(quán)并得以運行。5. 計算：RM等三種算法；實時進程的可調(diào)度性。一個事件發(fā)生周期為 T= 200ms般需要運行50ms才完畢。試按RM算法確定該進程的優(yōu)先級別 prio答：如果取k=1，根據(jù)T=200ms=0.2S,則priokT結(jié)果：prio=5。假如有三個同時發(fā)生的周期型進程: 它們完成任務(wù)的時間分別為：答：C1=20ms進程1，進程2,進程3，周期分別為P仁70ms P2=80ms P3=30m C2=15m C3=10ms試判斷該進程是否為可調(diào)度的。2015107080 300.807nC 2 1)3(3-21)0.777不滿足公式要求，所以三個進程是不可調(diào)度的。滿足公式

4、n Ci（截止期優(yōu)先算法或最小裕度算法）要求，所以三個進程是可調(diào)度的 第二章1. 一個應用程序為什么一定要使用空閑任務(wù)？在多任務(wù)系統(tǒng)運行時，系統(tǒng)經(jīng)常會在某個時間內(nèi)無用戶任務(wù)運行而處于空閑狀態(tài)，為了使CPU在此時有事可作，UC/OSII提供了空閑任務(wù) OSTaskldle?？臻e任務(wù)是不能被軟件刪除的。2. 統(tǒng)計任務(wù)是必須使用的嗎？簡述它的功能。每秒計算一次CPU在單位時間內(nèi)被使用的時間，并把計算結(jié)果以百分比的形式存放在變量OSCPUsage中，以便應用程序通過訪問它來了解CPU的利用率。用戶應用程序可根據(jù)實際需要來選擇是否使用統(tǒng)計任3. 什么是任務(wù)的優(yōu)先權(quán)？ UC/OS-II是用什么來描述任務(wù)的

5、優(yōu)先權(quán)的。uC/OS-II是按可剝奪型內(nèi)核來設(shè)計的，為此，每一個任務(wù)都必須具有唯一的優(yōu)先級別， 用來表示該任 務(wù)在搶奪處理器時所具有的優(yōu)先權(quán)力， 共有64個優(yōu)先級別，用數(shù)字“ 0”-“ 63”表示， 數(shù)字“0”所表示 的優(yōu)先級最高，通常將空閑任務(wù)和統(tǒng)計任務(wù)設(shè)為最低優(yōu)先級別。對于任務(wù)數(shù)較少的應用，為節(jié)省內(nèi)存，可通過OS_CFG.H中的OS_LOWEST_PR賦值來確定系統(tǒng)的最大 （v=64）用戶數(shù)。4. 在uC/OS-ll中任務(wù)有哪5種狀態(tài)？分別簡述 5個狀態(tài)的特征。睡眠狀態(tài)：任務(wù)只是以代碼的形式駐留在內(nèi)存，還沒有交給操作系統(tǒng)管理。就緒狀態(tài)：任務(wù)配備了任務(wù)控制塊且在任務(wù)就緒表中登記，具備了任務(wù)運

6、行的充分條件。運行狀態(tài)：處于就緒狀態(tài)的任務(wù)獲得了CPU的使用權(quán)，任何時候只有一個任務(wù)處于運行。等待狀態(tài)：正在運行的任務(wù)，把CPU的使用權(quán)讓給其他任務(wù)。中斷服務(wù)狀態(tài)：正在運行的任務(wù)一旦響應中斷申請，就會中止運行而去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。5. 任務(wù)控制塊記錄了任務(wù)的那些信息？*OSTCBStkPtr指向任務(wù)堆棧棧頂?shù)闹羔槪?OSTCBExtPtr*OSTCBStkBottom指向任務(wù)控制快擴展的指針；指向任務(wù)堆棧棧底的指針；OSTCBStkSize任務(wù)堆棧的長度；OSTCBOptOSTCBId創(chuàng)建任務(wù)時的選擇項；任務(wù)ID ；*OSTCBNext指向后一個任務(wù)控制快的指針；*OSTCBPrev指向后一個

7、任務(wù)控制快的指針；*OSTCBEventPtr指向事件控制快的指針；*OSTCBMsgOSTCBDelReqOSTCBStatOSTCBDlyOSTCBPrio傳遞給任務(wù)消息的指針；請求刪除任務(wù)時用到的標志；任務(wù)的當前狀態(tài)標志；任務(wù)等待的時限（節(jié)拍數(shù)）；任務(wù)的優(yōu)先級別（0 = highest, 63 = lowest）；OSTCBX用于快速訪問就緒表的數(shù)據(jù)；OSTCBY用于快速訪問就緒表的數(shù)據(jù)；OSTCBBitX用于快速訪問就緒表的數(shù)據(jù)；OSTCBBitY用于快速訪問就緒表的數(shù)據(jù)；6. 什么是空任務(wù)控制塊鏈表？什么是任務(wù)控制塊鏈表？空任務(wù)塊鏈表， 其中所有任務(wù)控制塊還沒有分配給任務(wù)。 空任務(wù)塊

8、鏈表是在應用程序調(diào)用函數(shù) OSInit() 對UC/OS-II系統(tǒng)初始化時建立的。鏈表的元素一共有OS_MAX_TASKS+OS_N_SYS_TASKS素。任務(wù) 控制 塊鏈 表， 其中 所有 任務(wù) 塊已 經(jīng)分 配給 任務(wù) 。任 務(wù)控 制塊 鏈表 在應 用程 序調(diào) 用函數(shù) OSTaskCreate() 創(chuàng)建任務(wù)時建立的。7. 數(shù)組OSTCBTbl有什么用途？專門用來以任務(wù)的優(yōu)先級別為順序在各個數(shù)組元素里存放指向各個任務(wù)控制塊的指針，這樣系統(tǒng)在訪問一個任務(wù)的任務(wù)控制塊時，就不必遍歷任務(wù)控制塊鏈表，從而加快對任務(wù)控制塊的訪問速度。8. 正在運行任務(wù)的任務(wù)控制塊指針存放在哪個指針變量中？OSTCBCu

9、r9. 變量OSRdyGrp有什么用？uC/OS-II定義了一個類型為INT8U的變量OSRdyGrp使該變量的每一位都對應 OSRdyTbl的一個任 務(wù)組.如果某任務(wù)組中有任務(wù)就緒，則在變量 OSRdyGrp里把該任務(wù)組所對應的位置為 1,否則置為0 ,從而 快速對任務(wù)就緒表 OSRdyTbl 查找。10. 計算：由任務(wù)就緒表 OSRdyGrp和OSRdyTbl的內(nèi)容通過查找 OSUnMapTal表和公式y(tǒng) = OSUnMapTalOSRdyGrp;x = OSUnMapTalOSRdyTbly;prio = (y3) + x;找出具有最高優(yōu)先級別的就緒任務(wù)。設(shè) OSRdyGrp的值為 01

10、101000B,即 0x68，則查表 y=OSUnMapTal0x68=3，它相應于 OSRdyGrp第 3 位 bit3， 另設(shè) OSRdyTbl3=11100100B，即 0xE4，則查表 x=OSUnMapTal0xE4=2最后：Prio=(y3)+x=(33)+2=26即：000000113=00011000 00011000+0000010=00011010B=26第三章1. 簡述 UC/OS-II 的中斷響應過程。中斷響應過程：系統(tǒng)接收到中斷請求后，如果這是CPU處于中斷允許狀態(tài)，系統(tǒng)會中止正在運行的當前任務(wù)，而按照中斷向量的指向轉(zhuǎn)而去運行中斷服務(wù)子程序；當中斷服務(wù)子程序的運行結(jié)束

11、后，系統(tǒng)會根 據(jù)情況返回到被中止的任務(wù)，或轉(zhuǎn)向更高優(yōu)先級的任務(wù)。2. 全局變量 OSIntNesting 的作用是什么？全局變量 OSIntNesting 記錄中斷嵌套的層數(shù)。3. 什么叫作操作系統(tǒng)的時鐘？ 任何操作系統(tǒng)都要提供一個周期性的信號源 ,以供系統(tǒng)處理諸如延時 ,超時等與時間有關(guān)的事件 , 這個 周期性的信號源叫做時鐘。4. 在 UC/OS-II 中，時鐘節(jié)拍服務(wù)做了什么工作？ uC/OS-II 需要提供周期性信號源， 用于實現(xiàn)時間時間延時和確認超市。 節(jié)拍率應為 10-100 次/ 秒，或 者說10-100HZ。時鐘節(jié)拍率越高，系統(tǒng)的額外符合就越重。5. 說明延時函數(shù)OSTimeD

12、ly()與OSTimeDlyHMSM的區(qū)別。所有用戶任務(wù)必須在任務(wù)中合適的位置調(diào)用函數(shù)OSTimeDly()，或通過調(diào)用函數(shù) OSTimeDlyHMSM(調(diào)用OSTimeDly()。OSTimeDly()的參數(shù)ticks 為以時鐘節(jié)拍數(shù)為單位的延時時間的，而 OSTimeDlyHMSM(的 參數(shù)分別是時，分，秒。第四章1. 使用信號量可在應用程序中完成哪些工作？1 .創(chuàng)建信號量；2. 請求信號量；3. 發(fā)送(釋放)信號量；4. 刪除信號量；5. 查詢信號量的狀態(tài)。2. 什么叫優(yōu)先級反轉(zhuǎn)？這種現(xiàn)象什么情況下發(fā)生？有什么危害？在可剝奪型內(nèi)核中，當任務(wù)以獨占方式使用共享資源時，會出現(xiàn)低優(yōu)先級任務(wù)先于

13、高優(yōu)先級任務(wù)而被 運行的情況，優(yōu)為先級反轉(zhuǎn)。產(chǎn)生優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的原因：這是因為一個低優(yōu)先級任務(wù)在獲得信號量使用共享資源期間，被高優(yōu)先 級任務(wù)所打斷而不能釋放信號量，從而使正在等待該信號量的高優(yōu)先級任務(wù)因得不到信號量而被迫處于等 待狀態(tài)。在等待期間，就讓占據(jù)該信號量的低優(yōu)先級任務(wù)先運行。后果：如果這種情況發(fā)生較多，則會極大地惡化優(yōu)先級任務(wù)地運行環(huán)境。3. 互斥型信號量是如何防止優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的？任務(wù)可以用互斥型信號量實現(xiàn)對共享資源的獨占式處理，為了降解優(yōu)先級反轉(zhuǎn)，內(nèi)核可以將低優(yōu)先級 提升到高于那個高優(yōu)先級的任務(wù)，直到低優(yōu)先級的任務(wù)用完占用的共享資源。4. 能否使用全局變量來實現(xiàn)任務(wù)間的通信？它有什么

14、缺點？全局變量只能傳遞信息，但不能同步任務(wù)。因此只能用于兩種情況：1. 不需要行為同步，想用時就用這個全局變量。2. 同步要求不實時， 可以讓另一個任務(wù)定期去查詢該全局變量是否被“生產(chǎn)” 。第五章1. uC/OS-II 為什么要定義信號量集？ 在實際運用中，任務(wù)常常需要與多個事件同步，即要根據(jù)多個信號量組合作用得結(jié)果來決定任務(wù)得運 行方式。信號量集 (事件標志組 ) 就是實現(xiàn)這種功能的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2. 信號量集所管理的是什么信號？信號量集所管理的信號量都是二值信號。 它實質(zhì)上是一種可以對多個輸入的邏輯信號進行基本邏輯運 算（“與”運算（AND）, “或”運算（OR）的組合邏輯。3. 使用信號量集

15、可以在程序中完成哪些工作？1. 創(chuàng)建信號量集；2. 請求信號量集；3. 向信號量集發(fā)信號；4. 查詢信號量集的狀態(tài)；5. 刪除信號量集。第六章1. 什么叫內(nèi)存分區(qū)？什么叫內(nèi)存塊？內(nèi)存分區(qū)與內(nèi)存塊之間有什么關(guān)系？uC/OS-II 能夠解決內(nèi)存碎片問題及執(zhí)行時間固定， 對內(nèi)存進行兩級管理。 將大片連續(xù)內(nèi)存分成若干個 分區(qū)，每個分區(qū)又分成若干大小相等的內(nèi)存塊來進行管理。操作系統(tǒng)以分區(qū)為單位管理動態(tài)內(nèi)存，任務(wù)以 內(nèi)存塊為單位來獲得與釋放動態(tài)內(nèi)存。內(nèi)存分區(qū)及內(nèi)存塊的使用情況由內(nèi)存控制塊來記錄，內(nèi)存控制塊是 由 uC/OS-II 為每個內(nèi)存分區(qū)定義的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)用它來記錄和跟蹤每一個內(nèi)存分區(qū)的狀態(tài)。2. 在同一個內(nèi)存分區(qū)中內(nèi)存塊是按什么方式組織起來的？ 同一