2023年操縱系統(tǒng)題庫

嵌入式實時操作系統(tǒng)的基本概念什么是嵌入式系統(tǒng)?（了解）人們把嵌入到對象體系中,為實現(xiàn)對象體系智能化控制的計算機系統(tǒng),稱作嵌入式計算機系統(tǒng),簡稱為嵌入式系統(tǒng)。什么是嵌入式操作系統(tǒng)?運營在嵌入式硬件平臺上,對整個系統(tǒng)及其所操作的部件、裝置等資源進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、指揮和控制的系統(tǒng)軟件就叫做嵌入式操作系統(tǒng)。實時操作系統(tǒng)需要滿足的條件有哪些？實時操作系統(tǒng)應(yīng)滿足以下三個條件：實時操作系統(tǒng)必須是多任務(wù)系統(tǒng)。任務(wù)的切換時間應(yīng)與系統(tǒng)中的任務(wù)數(shù)無關(guān)。中斷延遲的時間可預(yù)知并盡也許短。一個用C語言編寫的任務(wù)的結(jié)構(gòu)（P11例1-1,重點掌握):voidmytask(voｉd*pdata)｛??fｏr（;;) ?{ ?用戶編寫的代碼； ?}｝預(yù)備知識取址運算符與取值運算符“取址”運算符“＆”,“取值”運算符“*”。函數(shù)指針函數(shù)名就是該函數(shù)的指針(重點掌握)。uＣ／OS-II中的任務(wù)1、任務(wù)的組成2、任務(wù)有哪兩種用戶任務(wù)、系統(tǒng)任務(wù)3、任務(wù)的5種狀態(tài)（重點）（作簡樸描述即可)(1)睡眠狀態(tài):任務(wù)在沒有被配備任務(wù)控制塊或被剝奪了任務(wù)控制塊時的狀態(tài)叫做任務(wù)的睡眠狀態(tài);(2)就緒狀態(tài):假如系統(tǒng)為任務(wù)配備了任務(wù)控制塊且在任務(wù)就緒表中進行了就緒登記,則任務(wù)就具有了運營的充足條件，這時任務(wù)的狀態(tài)叫做就緒狀態(tài);(3)運營狀態(tài)：處在就緒狀態(tài)的任務(wù)假如經(jīng)調(diào)度器判斷獲得了CPU的使用權(quán),則任務(wù)就進入運營狀態(tài)。任何時刻只能有一個任務(wù)處在運營狀態(tài),就緒的任務(wù)只有當(dāng)所有優(yōu)先級高于本任務(wù)的任務(wù)都轉(zhuǎn)為等待狀態(tài),才干進入運營狀態(tài);（４)等待狀態(tài)：正在運營的任務(wù)，需要等待一段時間或需要等待一個事件發(fā)生再運營時,該任務(wù)就會把CPＵ的使用權(quán)讓給其他任務(wù)而使任務(wù)進入等待狀態(tài)；(５）中斷服務(wù)狀態(tài):一個正在運營的任務(wù)一旦響應(yīng)中斷申請就會中止運營而去執(zhí)行中斷服務(wù)程序,這時任務(wù)的狀態(tài)叫做中斷服務(wù)狀態(tài)。4、P6１例3－１一個用C語言編寫的任務(wù)5、空閑任務(wù)(該任務(wù)必須用）為了使CＰU在沒有用戶任務(wù)可執(zhí)行時有事可做,uＣ/OS-II提供了一個叫做空閑任務(wù)OＳＴａskＩdle（)的系統(tǒng)任務(wù)。６、記錄任務(wù)（該任務(wù)可用可不用)記錄任務(wù)OSTasｋStaｒt（）。７、任務(wù)的優(yōu)先權(quán)與優(yōu)先級最多可以在uＣ/OS-ＩI中創(chuàng)建6４個任務(wù)，所以任務(wù)的優(yōu)先級別最多有6４級，每個級別都用一個整數(shù)數(shù)字來表達,即０、1、２、…、63；數(shù)字越小優(yōu)先級別越高。8、任務(wù)堆棧所謂堆棧，就是在存儲器中按數(shù)據(jù)“后進先出(LＩFＯ)”的原則組織的連續(xù)存儲空間。9、任務(wù)堆棧的創(chuàng)建#deｆineTａｓk_SＴK＿SIZE512//定義堆棧的長度為(１024字節(jié))OS_STK[Ｔasｋ_STＫ_SIZＥ];//定義一個數(shù)組來作為任務(wù)堆棧10、堆棧的增長方向堆棧的增長方向有兩種：向下的（如[MｙTaskStＫN-1])、向上的。11、任務(wù)控制塊結(jié)構(gòu)（給出結(jié)構(gòu)體，說明其成員及作用）12、P70了解空任務(wù)鏈表和任務(wù)控制塊鏈表１3、P73任務(wù)就緒表結(jié)構(gòu)14、任務(wù)調(diào)度調(diào)度器的重要工作：在任務(wù)就緒表中查找具有最高優(yōu)先級別的就緒任務(wù)；實現(xiàn)任務(wù)的切換。實現(xiàn)函數(shù)任務(wù)級的調(diào)度器由函數(shù)OSSched()來實現(xiàn);中斷級的調(diào)度器由函數(shù)OＳIntＥxt()來實現(xiàn)。15、用函數(shù)OSTａsｋＣreａｔｅ（)創(chuàng)建任務(wù)16、掛起任務(wù)（了解)掛起任務(wù)函數(shù)OSTaskＳuspeｎd()17、恢復(fù)任務(wù)（了解）恢復(fù)任務(wù)函數(shù)ＯSTaskＲeｓuｍe(）18、任務(wù)的刪除(過程重要)先申請再刪除自己。19、uＣ／OＳ－II的初始化初始化函數(shù)OＳIｎit()２0、uＣ/OS-II的啟動啟動函數(shù)OSStａrｔ（）課后題什么是可剝奪型內(nèi)核?一個應(yīng)用程序為什么一定要使用空閑任務(wù)？記錄任務(wù)是必須使用的嗎？什么叫做任務(wù)的優(yōu)先權(quán)？uC/OS-II是用什么來描述任務(wù)的優(yōu)先權(quán)的?在uＣ/ＯＳ-IＩ中任務(wù)有哪5種狀態(tài)？任務(wù)控制塊記錄了任務(wù)的哪些信息?什么是空任務(wù)控制塊鏈表？什么是任務(wù)控制塊鏈表？數(shù)組OSTCBTｂｌ[]有什么用途?正在運營任務(wù)的任務(wù)控制塊指針存放在哪個指針變量中？10、變量OSRayＧrp有什么用？11、編寫一個有3個任務(wù)的應(yīng)用程序，每個任務(wù)均會在顯示器上顯示一個字符，并讓3個任務(wù)具有不同的等待時間,觀測應(yīng)用程序運營中任務(wù)被調(diào)度的情況。第4章uＣ/OS-II的中斷和時鐘1、uＣ／ＯS-II中斷響應(yīng)過程(可了解P110圖4-1)中斷－>若有高優(yōu)先級則運營高級別的任務(wù)-＞回到原處２、臨界段的基本概念不希望被中斷的代碼段叫做臨界段，處在關(guān)中斷和開中斷之間的代碼段就是臨界段。3、關(guān)中斷與開中斷OS_ＥNTER_CRITICＡL()和OＳ_ＥXIT_CRITＩCAL(）這兩個宏封裝了與系統(tǒng)硬件相關(guān)的關(guān)中斷和開中斷指令。４、uC/OS－IＩ的時鐘(P115掌握時鐘節(jié)拍)最小的時鐘單位就是兩次中斷之間相間隔的時間，這個最小時鐘單位叫做時鐘節(jié)拍(ＴiｍeTick）。5、鉤子函數(shù)鉤子函數(shù)ＯＳTimeTickＨook()6、任務(wù)的延時（重要)ＯＳTimeDly(）或ＯSTiｍｅDlyHMＳＭ()課后題全局變量OＳIntNesting的作用是什么?（記錄中斷嵌套的次數(shù)，P11０圖4-1下面)2、uC／OS-II的中斷服務(wù)程序何時返回被中斷的任務(wù)?何時不返回被中斷的任務(wù)？3、說明延時函數(shù)ＯSTｉｍeＤly()與OＳTimｅDlyHMSＭ（）的區(qū)別。第5章任務(wù)的同步與通信(重點）１、事件信號量、郵箱（消息郵箱）和消息隊列。2、信號量互斥型信號量、計數(shù)型信號量。3、消息郵箱在多任務(wù)操作系統(tǒng)中，經(jīng)常需要在任務(wù)與任務(wù)之間通過傳遞一個數(shù)據(jù)(這種數(shù)據(jù)叫做“消息”）的方式來進行通信。為了達成這個目的，可以在內(nèi)存中創(chuàng)建一個存儲空間作為該數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。假如把這個緩沖區(qū)叫做消息緩沖區(qū)，那么在任務(wù)間傳遞數(shù)據(jù)(消息）的一個最簡樸的方法就是傳遞消息緩沖區(qū)的指針。因此，用來傳遞消息緩沖區(qū)指針的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就叫做消息郵箱。4、消息隊列讓數(shù)組的每個元素都存放一個消息緩沖區(qū)指針，那么任務(wù)就可通過傳遞這個指針數(shù)組指針的方法來傳遞多個消息了。這種可以傳遞多個消息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就叫做消息隊列。任務(wù)B任務(wù)B任務(wù)A指針（消息隊列）指針（消息隊列）消息消息緩沖區(qū)（存地址）真實信息真實信息（多條）５、Ｐ145-Ｐ14６等待任務(wù)控制鏈表(知識點多,需具體掌握)等待任務(wù)表OＳＥvｅｎtＴbｌ[]與變量OSEventＧｒp[］6、任務(wù)優(yōu)先級的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象（其解釋及如何防范此現(xiàn)象,可參考P161圖５-１５）（必考)解釋:在可剝奪型內(nèi)核中,當(dāng)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)先于高優(yōu)先級任務(wù)而被運營的現(xiàn)象,這就是所謂的任務(wù)優(yōu)先級反轉(zhuǎn);防范：用互斥型信號量，一旦運營提高優(yōu)先級。7、Ｐ167互斥型信號量高８位用來存放為了避免出現(xiàn)優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象而要提高的優(yōu)先級別prｉo。課后題敘述信號量的工作過程。什么叫優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象?這種現(xiàn)象會在什么情況下發(fā)生?有什么危害?互斥型信號量是如何防止優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象出現(xiàn)的？什么叫消息郵箱?使用消息郵箱實現(xiàn)任務(wù)之間的通信有什么好處？什么是消息隊列?7、想一想,在應(yīng)用程序中消息隊列都可以做些什么工作?第６章信號量集１、基本概念在程序中一個任務(wù)的操作能否實行，經(jīng)常需要由多個信號量的邏輯運算結(jié)果作為前提條件。為了解決此類問題,uC/OＳ－IＩ提供了可以解決多個信號量的信號量集。２、信號量集的功能提成哪兩部分標(biāo)志組和等待任務(wù)鏈表3、信號量集的標(biāo)志組的重要組成部分一個叫做信號列表的二進制書OSFlaｇFlags。OSFlａｇFlaｇs其實就是一個位圖,其長度可在系統(tǒng)配置文獻OS_CFG.H中來定制，系統(tǒng)默認(rèn)定義為16位。4、等待任務(wù)必須完畢的兩個操作（1）在多個信號量的輸入中挑選等待任務(wù)感愛好的輸入;(2）把挑選出來的輸入按照等待任務(wù)所希望的邏輯來運算，以得出輸出。5、示例代碼6、查詢信號量集的狀態(tài)調(diào)用函數(shù)OSFlagQuery()可以查詢一個信號量集的狀態(tài);作用：使任務(wù)可根據(jù)信號的不同狀態(tài)實現(xiàn)不同的功能。第7章動態(tài)內(nèi)存管理1、可動態(tài)分派內(nèi)存的劃分內(nèi)存塊、內(nèi)存分區(qū)2、內(nèi)存塊uC/OS-II以若干個數(shù)據(jù)單元組成一個內(nèi)存塊,內(nèi)存塊的大小可由用戶定制。在uC/ＯS-IＩ中，內(nèi)存塊是系統(tǒng)向應(yīng)用程序提供動態(tài)內(nèi)存的最小