ucOS學習 重點知識

2022-07-07 11:15:13 字數 4439 閱讀 7272

1、 

多工使各個任務分享

__cpu

__,是多個任務

__排程_、

_切換_的過程。多工使

__cpu

__利用率最大化。在實時系統應用中,多工最大的優點是

_作業系統

__替使用者管理多個任務,系統的複雜性無需使用者操心。

2、 多工會帶來諸如

任務間的競爭、死鎖、優先順序翻轉、可重入性問題、任務間通訊、同步

等一系列問題。

3、 不允許中斷打入的**叫做

___臨界段**_。

4、 作業系統是一種為應用程式提供服務的

系統軟體

,是乙個完整計算機系統的有機組成部分。從層次來看,作業系統位於

計算機硬體

之上,應用軟體

之下。所以也把它叫做應用軟體的執行

平台。從使用者的角度來看,作業系統就是

api和系統函式

,使用者可以呼叫它們來對

系統資源

進行操作。

5、 作業系統中經常使用的資料結構包括陣列、

位圖、結構、

鍊錶、佇列、堆疊

6、 程式的切換是通過處理器中的

pc 暫存器實現的。

7、 任務執行環境包括兩部分:即

__處理器

__中的執行環境和_記憶體

_中的執行環境。

8、 作業系統的實時性指的是在

__規定時間

_內完成操作,實時性又分為

_硬實時作業系統__和

__軟實時作業系統

__9、 

在設計嵌入式系統時,通常遇到的挑戰性問題包括:

_計算機硬體__,

__計算機軟體

__以及

__非計算機工程的問題

__10

、嵌入式作業系統可以統稱為應用在

應用在嵌入式系統的作業系統

的作業系統,它具有一般作業系統的功能,同時又有嵌入式軟體的特點,主要有:

可固化、可配置、可剪裁

、獨立的板級支援包,可修改

、不同的

cpu有不同的版本

,以及整合的

交叉開發工具。11

、arm

處理器的工作模式分為:

__使用者模式__、

___快速中斷模式__、

_外部中斷模式__、

__超級使用者模式__、

__資料訪問中止模式__、

__未定義指令終止模式__、

__系統模式

__七種工作模式。12、

在ucos  ii 

嵌入式實時作業系統中,任務的狀態包括

__睡眠狀態__、

__就緒狀態__、

__執行狀態__、

__等待狀態__、

___中斷服務狀態

___五種。13、

嵌入式系統通常具有

_微型化_、

_可裁剪性__、

__實時性__、

_高可靠性__、

__易移植性

__等特點。

二、簡答(每題4.5

分至10

分,請盡可能詳細描述)

1、什麼是死鎖

答:死鎖也稱為 a 

deadly embrace

, 2個任務互相等待對方占有的資源,若無外力作用,它們都將無法進行下去。此時稱系統處於死鎖

2、什麼是可重入性

答:可重入函式 a reentrant function 

允許同時被多個函式呼叫,而不必擔心由於同時呼叫引起的資料破壞。中斷隨時可能發生,然後中斷又返回,而可重入函式的資料不會因此而破壞。可重入函式只使用區域性變數,用到全域性變數時,一定會有保護措施。

3、任務之間的同步與通訊指的是什麼?

答:同步  

協調彼此執行的步調,保證協同執行的各個任務具有正確的執行次序

通訊  

彼此間傳遞資料或資訊,以協同完成某項工作。

4、什麼是事件?什麼是事件控制塊

答:1  ucos  ii

使用訊號量、訊息郵箱、和訊息佇列這些中間環節來實現任務之間的通訊,為方便起見,這些中間環節被統一稱作「事件「。

2 為了把描述事件的資料結構統一起來,用來描述訊號量、訊息郵箱、和訊息佇列等這些事件的資料結構稱為事件控制塊

ecb資料結構

即事件控制塊。

5、什麼是優先順序反轉

答: 高優先順序任務需要等待低優先順序任務釋放資源,而低優先順序任務又正在等待中等優先順序任務的現象,就被稱為優先順序反轉(

priority inversion)。6

請簡述使用執行緒的優勢

答:建立:在乙個已有程序中建立乙個新執行緒比建立乙個全新的程序所需的時間開銷少;

終止:終止乙個執行緒比終止乙個程序所花費的時間少;

切換:執行緒切換比程序切換所花費的時間少;

通訊:使同一程序內部不同執行緒之間的通訊效率得到顯著提高。

在大多數作業系統中,不同程序之間的通訊需要核心的干預,而同一程序內部不同執行緒之間則可直接通訊。  

7、應用程式中的臨界段指的是什麼

答:臨界段也稱為臨界區(關鍵**段),指處理時不可分割的**。一旦這部分**開始執行,則不允許任何中斷打入。為確保臨界段**的執行,在進入臨界段之前要關中斷,而臨界段**執行完以後要立即開中斷。

8、簡述作業系統中記憶體保護包括哪兩方面的內容?

答:記憶體保護包含兩個方面的內容:防止位址越界:每個應用程式都有自己獨立的位址空間,當應用程式要訪問某個記憶體單元時,由硬體檢查該位址是否在限定的位址空間之內,只有在限定位址空間之內的記憶體單元訪問才是合法的,否則需要進行位址越界處理;防止操作越權:對於允許多個應用程式共享的儲存區域,每個應用程式都有自己的訪問許可權,如果乙個應用程式對共享區域的訪問違反了許可權規定,則進行操作越權處理。記憶體管理機制靜態分配系統在啟動前,所有的任務都獲得了所需要的所有記憶體,執行過程中將不會有新的記憶體請求。在強實時系統中,減少記憶體分配在時間上可能帶來的不確定性。不需要作業系統進行專門的記憶體管理操作。系統使用記憶體的效率比較低下,只適合於那些強實時,且應用比較簡單,任務數量可以靜態確定的系統。

9、什麼是系統的時鐘節拍?時鐘節拍定時中斷服務程式如何來完成系統在每個時鐘節拍時需要做的工作?

答:1 

時鐘節拍

是rtos

需要的一種週期性中斷

special periodical interrupt.

可以認為,是系統心臟的節奏性跳動

。2  

可通過核心服務將任務延時若干個時鐘節拍;任務等待事件發生時,若等待時間超過給定時鐘節拍數,核心提供超時

timeout

指示。10 

為什麼乙個比較完善的作業系統必須具有動態分配記憶體的能力?

uc/os—ii 

對ansic

在記憶體管理上做了什麼改進從而滿足實時作業系統的要求?

答:a 

應用程式在執行中為了某種特殊需要,經常需要臨時獲得一些記憶體空間,因此作為乙個比較完善的作業系統必須具有動態分配記憶體的能力

.b  

μc/os-ii

改進了ansi c

用來動態分配和釋放記憶體的

malloc( )

和free( )

函式,使它們可以對大小固定的記憶體塊進行操作,從而使

malloc( )

和free( )

函式的執行時間成為可確定的,滿足了實時作業系統的要求

11 什麼是嵌入式系統

答:嵌入式系統是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟體硬體可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。

12、請描述一下

uc/os-ii

系統響應中斷的過程?

答:系統接收到中斷請求後,如果這是cpu

出於中斷允許狀態(即中斷是開放的),系統就會中止正在執行的當前任務,而按照中斷向量的指向轉而去執行中斷服務子程序,當中斷服務子程序的執行結束後,系統將會根據情況返回到被中止的任務繼續執行,或者轉向執行另乙個具有更高優先順序別的就緒任務。

13、作業系統中任務的掛起和恢復分別指的是什麼?

答:所謂掛起乙個任務,就是停止這個任務的執行,所謂恢復乙個任務,就是將任務恢復為就緒狀態。在uc/os-ii 

中,使用者任務可通過系統提供

ostasksuspend()

函式來掛起自身或者空閒任務之外的其他任務,用函式

os-tasksuspend()

掛起的任務,只能在其他任務中通過呼叫恢復函式

ostaskresume()

使其恢復為就緒的工作狀態。

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