嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μCOSII原理及應(yīng)用習(xí)題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章1.什么是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)？它應(yīng)具備什么功能？操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是控制其他程序運(yùn)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：計(jì)算機(jī)資源的管理，包括處理器管理、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間管理、外部輸入輸出(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(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)與普通操作系統(tǒng)的區(qū)別。嵌入到對(duì)象體系中,為實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能化控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),簡(jiǎn)稱嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有的特點(diǎn)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(yīng)用要求實(shí)時(shí)性，這就要求嵌入式操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)處理能力；嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一

2、起，它的升級(jí)換代也是具體產(chǎn)品同步進(jìn)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(chǔ)器中或閃存中，也就是說(shuō)軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)，而不是存儲(chǔ)在磁盤(pán)等載體中。4.什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？如果一個(gè)系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)事件的處理，這種系統(tǒng)稱為實(shí)時(shí)系統(tǒng)。第二章1.什么是可剝奪型內(nèi)核？可剝奪型內(nèi)核采用與不可剝奪型不同的調(diào)度策略，最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一旦就緒，就能獲得CPU的控制權(quán)而得以運(yùn)行，不管當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)處于何種狀態(tài)?？蓜儕Z型內(nèi)核采用的搶占式的調(diào)度策略，總是讓優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)運(yùn)行，直到其阻塞或任務(wù)完成，響應(yīng)時(shí)間因此優(yōu)化。2.一個(gè)應(yīng)用程序?yàn)槭裁匆欢ㄒ褂每臻e任務(wù)？在

3、多任務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)在某個(gè)時(shí)間內(nèi)無(wú)用戶任務(wù)運(yùn)行而處于空閑狀態(tài)，為了使CPU在此時(shí)有事可作，uC/OSII提供了空閑任務(wù)OSTaskIdle?？臻e任務(wù)是不能被軟件刪除的。3.統(tǒng)計(jì)任務(wù)是必須使用的嗎？用戶應(yīng)用程序可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇是否使用統(tǒng)計(jì)任務(wù)。其功能是每秒計(jì)算一次CPU在單位時(shí)間內(nèi)被使用的時(shí)間，并把計(jì)算結(jié)果以百分比的形式存放在變量OSCPUsage中，以便應(yīng)用程序通過(guò)訪問(wèn)它來(lái)了解CPU的利用率。4. 什么是任務(wù)的優(yōu)先權(quán)？UC/OS-II是用什么來(lái)描述任務(wù)的優(yōu)先權(quán)的。uC/OS-II是按可剝奪型內(nèi)核來(lái)設(shè)計(jì)的，為此，每一個(gè)任務(wù)都必須具有唯一的優(yōu)先級(jí)別，用來(lái)表示該任務(wù)在搶奪處理器時(shí)所具有的

4、優(yōu)先權(quán)力，共有64個(gè)優(yōu)先級(jí)別，用數(shù)字“0”“63”表示，數(shù)字“0”所表示的優(yōu)先級(jí)最高，通常將空閑任務(wù)和統(tǒng)計(jì)任務(wù)設(shè)為最低優(yōu)先級(jí)別。對(duì)于任務(wù)數(shù)較少的應(yīng)用，為節(jié)省內(nèi)存，可通過(guò)OS_CFG.H中的OS_LOWEST_PRIO賦值來(lái)確定系統(tǒng)的最大(<=64)用戶數(shù)。5.在uC/OS-II中任務(wù)有哪5種狀態(tài)？睡眠狀態(tài)：任務(wù)只是以代碼的形式駐留在內(nèi)存，還沒(méi)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(yùn)行的充分條件。運(yùn)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(shí)候只有一個(gè)任務(wù)處于運(yùn)行。等待狀態(tài)：正在運(yùn)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

5、在運(yùn)行的任務(wù)一旦響應(yīng)中斷申請(qǐng)，就會(huì)中止運(yùn)行而去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。6. 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指向任務(wù)控制塊擴(kuò)展的指針；*OSTCBStkBottom指向任務(wù)堆棧棧底的指針；OSTCBStkSize任務(wù)堆棧的長(zhǎng)度；OSTCBOpt創(chuàng)建任務(wù)時(shí)的選擇項(xiàng)；OSTCBId任務(wù) ID；*OSTCBNext指向后一個(gè)任務(wù)控制塊的指針；*OSTCBPrev指向前一個(gè)任務(wù)控制塊的指針；*OSTCBEventPtr指向事件控制塊的指針；*OSTCBMsg傳遞給任務(wù)消息的指針；OSTCBDelReq請(qǐng)求刪除任務(wù)時(shí)用到的標(biāo)志；OSTCB

6、Stat任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)標(biāo)志；OSTCBDly 任務(wù)等待的時(shí)限（節(jié)拍數(shù)）；OSTCBPrio任務(wù)的優(yōu)先級(jí)別（0 = highest, 63 = lowest）；7.什么是空任務(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(méi)有分配給任務(wù)?？杖蝿?wù)塊鏈表是在應(yīng)用程序調(diào)用函數(shù)OSInit()對(duì)UC/OS-II系統(tǒng)初始化時(shí)建立的。鏈表的元素一共有OS_MAX_TASKS+OS_N_SYS_TASKS個(gè)元素。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(yīng)用程序調(diào)用函數(shù)OSTaskCreate()創(chuàng)建任務(wù)時(shí)建立的。8. 數(shù)組OSTCBTbl有什么用途？專(zhuān)門(mén)用來(lái)以任務(wù)的

7、優(yōu)先級(jí)別為順序在各個(gè)數(shù)組元素里存放指向各個(gè)任務(wù)控制塊的指針，這樣系統(tǒng)在訪問(wèn)一個(gè)任務(wù)的任務(wù)控制塊時(shí)，就不必遍歷任務(wù)控制塊鏈表，從而加快對(duì)任務(wù)控制塊的訪問(wèn)速度。9. 正在運(yùn)行任務(wù)的任務(wù)控制塊指針存放在哪個(gè)指針變量中？OSTCBCur10. 變量OSRdyGrp有什么用？該變量的每一位都對(duì)應(yīng)OSRdyTbl 的一個(gè)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(duì)應(yīng)的位置為1，否則置為0 ，從而快速對(duì)任務(wù)就緒表OSRdyTbl 查找。11.簡(jiǎn)述在任務(wù)就緒表中查找具有最高優(yōu)先級(jí)別的就緒任務(wù)的過(guò)程。由任務(wù)就緒表OSRdyGrp和OSRdyTbl的內(nèi)容通過(guò)查找OSUnMapTal表

8、和公式y(tǒng) = OSUnMapTalOSRdyGrp；x = OSUnMapTalOSRdyTbly；prio = (y<<3) + x；找出具有最高優(yōu)先級(jí)別的就緒任務(wù)。第三章1. 簡(jiǎn)述UC/OS-II的中斷響應(yīng)過(guò)程。系統(tǒng)接收到中斷請(qǐng)求后，如果這時(shí)CPU處于中斷允許狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)中止正在運(yùn)行的當(dāng)前任務(wù)，而按照中斷向量的指向轉(zhuǎn)而去運(yùn)行中斷服務(wù)子程序；當(dāng)中斷服務(wù)子程序的運(yùn)行結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)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(jí)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.uc/osII的中斷服務(wù)程序何時(shí)返回被中斷的任務(wù)

9、？何時(shí)不返回被中斷的任務(wù)？當(dāng)中斷嵌套層數(shù)計(jì)數(shù)器為0，調(diào)度器未被鎖定并且從任務(wù)就緒表中查到的最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)又不是被中斷的任務(wù)的條件下會(huì)進(jìn)行任務(wù)切換，即不返回被中斷的任務(wù)，否則返回被中斷的任務(wù)。4. uc/osII的時(shí)鐘是如何實(shí)現(xiàn)的？在時(shí)鐘節(jié)拍服務(wù)中做了什么工作？uc/osII的時(shí)鐘通常是一個(gè)由硬件計(jì)數(shù)器定時(shí)產(chǎn)生周期性中斷信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在每個(gè)節(jié)拍服務(wù)里要遍歷系統(tǒng)中全部任務(wù)的任務(wù)控制塊，把其中記錄任務(wù)延時(shí)時(shí)間的成員OSTCBDly減1，并使延時(shí)時(shí)間到的任務(wù)進(jìn)入就緒狀態(tài)。5.如何在中斷服務(wù)程序中激活一個(gè)任務(wù)？在uc/osII中通常由一個(gè)任務(wù)來(lái)完成異步事件的處理工作，而在中斷服務(wù)程序中只是通過(guò)向任務(wù)發(fā)

10、送消息的方法去激活這個(gè)任務(wù)。6. 說(shuō)明延時(shí)函數(shù)OSTimeDly()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(guò)調(diào)用函數(shù)OSTimeDlyHMSM()調(diào)用OSTimeDly()。OSTimeDly()的參數(shù)ticks為以時(shí)鐘節(jié)拍數(shù)為單位的延時(shí)時(shí)間的，而OSTimeDlyHMSM()的參數(shù)分別是時(shí)，分，秒。第四章1.敘述信號(hào)量的工作過(guò)程。每當(dāng)有任務(wù)申請(qǐng)信號(hào)量時(shí)，如果信號(hào)量計(jì)數(shù)器OSEventCnt的值大于0，則把OSEventCnt減1，并使任務(wù)繼續(xù)運(yùn)行；如果OSEventCnt的值為0，則會(huì)將任務(wù)列入任務(wù)等待表OSEventT

11、bl，而使任務(wù)處于等待狀態(tài)。如果有正在使用信號(hào)量的任務(wù)釋放了該信號(hào)量，則會(huì)在等待任務(wù)表中找出優(yōu)先級(jí)別最高的等待任務(wù)，并在使他就緒后調(diào)用調(diào)度器引發(fā)一次調(diào)度；如果任務(wù)等待表中已經(jīng)沒(méi)有等待任務(wù)，則信號(hào)量計(jì)數(shù)器只會(huì)簡(jiǎn)單的加1.2. 使用信號(hào)量可在應(yīng)用程序中完成哪些工作？任務(wù)間通信，完成共享資源的訪問(wèn)和任務(wù)的同步執(zhí)行。3.什么叫優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)？這種現(xiàn)象會(huì)在什么情況下發(fā)生？有什么危害？在可剝奪型內(nèi)核中，當(dāng)任務(wù)以獨(dú)占方式使用共享資源時(shí)，會(huì)出現(xiàn)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)先于高優(yōu)先級(jí)任務(wù)而被運(yùn)行的情況，優(yōu)為先級(jí)反轉(zhuǎn)。產(chǎn)生優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的原因：這是因?yàn)橐粋€(gè)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)在獲得信號(hào)量使用共享資源期間，被高優(yōu)先級(jí)任務(wù)所打斷而不能釋放信號(hào)

12、量，從而使正在等待該信號(hào)量的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)因得不到信號(hào)量而被迫處于等待狀態(tài)。在等待期間，就讓占據(jù)該信號(hào)量的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)先運(yùn)行。后果：如果這種情況發(fā)生較多，則會(huì)極大地惡化優(yōu)先級(jí)任務(wù)地運(yùn)行環(huán)境。4. 互斥型信號(hào)量是如何防止優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的？使獲得信號(hào)量任務(wù)的優(yōu)先級(jí)別在使用共享資源期間暫時(shí)提升到所有任務(wù)最高優(yōu)先級(jí)的高一個(gè)級(jí)別上，以使該任務(wù)不被其他任務(wù)所打斷，從而能盡快地使用完共享資源并釋放信號(hào)量；然后在釋放完信號(hào)量之后再恢復(fù)該任務(wù)原來(lái)的優(yōu)先級(jí)別。5.什么叫消息郵箱？消息郵箱是能在任務(wù)之間傳遞消息指針的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在任務(wù)與任務(wù)之間通信時(shí)，建立一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用來(lái)存放要傳遞的數(shù)據(jù)，同時(shí)將該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針賦給事件

13、控制塊成員OSEventPtr，并且事件控制塊的成員OSEventType為常數(shù)OS_EVENT_TYPE_MBOX，則該事件控制塊就叫做消息郵箱。6. 能否使用全局變量來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù)間的通信？如果可以，它有什么缺點(diǎn)？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(shí)就用這個(gè)全局變量。2.同步要求不實(shí)時(shí)，可以讓另一個(gè)任務(wù)定期去查詢?cè)撊肿兞渴欠癖弧吧a(chǎn)”。7.使用消息郵箱實(shí)現(xiàn)任務(wù)之間的通信有什么好處？其一，是使消息的傳遞速度大大增加。其二，如果只傳遞一條消息的話，操作更為簡(jiǎn)單。其三，消息郵箱可以適應(yīng)不同數(shù)據(jù)的需要8.什么是消息隊(duì)列？消息隊(duì)列是能在任務(wù)之間傳遞一組

14、消息指針的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。9.想一想，在應(yīng)用程序中消息隊(duì)列都可以做一些什么工作？第五章1.敘述信號(hào)量集的工作過(guò)程。在uc/osII中請(qǐng)求信號(hào)量集的任務(wù)得以繼續(xù)運(yùn)行的條件與所請(qǐng)求的信號(hào)量之間存在兩種邏輯關(guān)系：與關(guān)系和或關(guān)系。在與關(guān)系下，只有當(dāng)任務(wù)所請(qǐng)求的信號(hào)量都有效時(shí)，任務(wù)才能繼續(xù)運(yùn)行；在或關(guān)系下，只要在任務(wù)所請(qǐng)求的信號(hào)量中有信號(hào)有效，任務(wù)就會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。2. 使用信號(hào)量集可以在應(yīng)用程序中完成哪些工作？1.創(chuàng)建信號(hào)量集；2.請(qǐng)求信號(hào)量集；3.向信號(hào)量集發(fā)信號(hào)；4.查詢信號(hào)量集的狀態(tài)；5.刪除信號(hào)量集。第六章1.什么叫內(nèi)存分區(qū)？什么叫內(nèi)存塊？?jī)?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

15、問(wèn)題及執(zhí)行時(shí)間固定，對(duì)內(nèi)存進(jìn)行兩級(jí)管理。將大片連續(xù)內(nèi)存分成若干個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)又分成若干大小相等的內(nèi)存塊來(lái)進(jìn)行管理。操作系統(tǒng)以分區(qū)為單位管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存，任務(wù)以內(nèi)存塊為單位來(lái)獲得與釋放動(dòng)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(lái)記錄，內(nèi)存控制塊是由uC/OS-II為每個(gè)內(nèi)存分區(qū)定義的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)用它來(lái)記錄和跟蹤每一個(gè)內(nèi)存分區(qū)的狀態(tài)。2.在同一個(gè)內(nèi)存分區(qū)中內(nèi)存塊是按什么方式組織起來(lái)的？同一分區(qū)中內(nèi)存塊的字節(jié)數(shù)必須相等。每個(gè)分區(qū)與該分區(qū)內(nèi)存塊的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須相同。應(yīng)用程序用數(shù)組定義內(nèi)存分區(qū)與內(nèi)存塊。INT16U IntMemBufIJ分區(qū)內(nèi)有I個(gè)存儲(chǔ)塊，每個(gè)存儲(chǔ)塊長(zhǎng)度為J。3.什么叫內(nèi)存控制

16、塊？它記錄了一些什么信息？?jī)?nèi)存控制塊是由uC/OS-II為每個(gè)內(nèi)存分區(qū)定義的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)用它來(lái)記錄和跟蹤每一個(gè)內(nèi)存分區(qū)的狀態(tài)。魚(yú)知水恩，乃幸福之源也。魚(yú)離不開(kāi)水，人離不開(kāi)親人和朋友，當(dāng)你處于逆境和災(zāi)難時(shí)，幫助你一臂之力，渡過(guò)難關(guān)的人，都是你的親人和朋友。吃水不忘挖井人，度過(guò)苦難，不能忘記援助過(guò)你的人。知恩圖報(bào)，善莫大焉。一個(gè)人要想獲得幸福，必須懂得感恩。生活需要一顆感恩的心來(lái)創(chuàng)造， 一顆感恩的心需要生活來(lái)滋養(yǎng)。一飯之恩，當(dāng)永世不忘。順境里給你幫助的人，不能全部稱作朋友，但是能夠在你逆境時(shí)依然愿意援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感謝和珍惜的人。唐代李商隱的晚晴里有這樣一句詩(shī)：天意憐

17、幽草，人間重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余輝而平添生意。當(dāng)一個(gè)人闖過(guò)難關(guān)的時(shí)候，一定要記住那些支撐你，陪你一起走過(guò)厄運(yùn)的朋友和親人，這個(gè)世界誰(shuí)也不虧欠誰(shuí)，幫你是情分，不幫你是本分。如古人所說(shuō)：淡看世事去如煙，銘記恩情存如血。學(xué)會(huì)感恩父母養(yǎng)育之恩，學(xué)會(huì)感恩朋友的幫助之情，生活里做一個(gè)有情有義的人。你要知道，父母，永遠(yuǎn)是你最親近的人，是最?lèi)?ài)你的人，不管他們的方法怎么錯(cuò)誤？可是愛(ài)你的心，都是一樣的。千萬(wàn)不要因?yàn)樽约阂粫r(shí)的私心，而忘記感恩。我們常常希望別人都對(duì)自己有情有義，可是想得到別人你真情，首先你必須先付出真情。你幫助別人，不要記在心里，別人幫助你，你要懂得感恩和感動(dòng)，而不是當(dāng)做理

18、所當(dāng)然。你要知道別人幫你是情分，不幫你是本分。侍父母，要孝順，對(duì)朋友，要真誠(chéng)。不管你生活的精彩或者混沌，孝順父母，頤養(yǎng)天年。一父養(yǎng)十子，十子養(yǎng)一父。在這個(gè)美好的時(shí)代，中華很多的美德都在逐漸消失，做子孝為天，但是總有一些人，自己活在天堂，硬生生的把父母扔進(jìn)地獄。魚(yú)知水恩，乃幸福之源也。魚(yú)離不開(kāi)水，人離不開(kāi)親人和朋友，當(dāng)你處于逆境和災(zāi)難時(shí)，幫助你一臂之力，渡過(guò)難關(guān)的人，都是你的親人和朋友。吃水不忘挖井人，度過(guò)苦難，不能忘記援助過(guò)你的人。知恩圖報(bào)，善莫大焉。一個(gè)人要想獲得幸福，必須懂得感恩。生活需要一顆感恩的心來(lái)創(chuàng)造， 一顆感恩的心需要生活來(lái)滋養(yǎng)。一飯之恩，當(dāng)永世不忘。順境里給你幫助的人，不能全部稱作朋友，但是能夠在你逆境時(shí)依然愿意援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感謝和珍惜的人。唐代李商隱的晚晴里有這樣一句詩(shī)：天意憐幽草，人間重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余輝而平添生意。當(dāng)一個(gè)人闖過(guò)難關(guān)的時(shí)候，一定要記住那些支撐你，陪你一起走過(guò)厄運(yùn)的朋友和親人，這個(gè)世界誰(shuí)也不虧欠誰(shuí)，幫你是情分，不幫你是本分。如古人所說(shuō)：淡看世事去如煙，銘記恩情存如血。學(xué)會(huì)感恩父母養(yǎng)育之恩，學(xué)會(huì)感恩朋友的幫助之情，