嵌入式系統(tǒng)原理及接口技術考試題庫

1、1.1.什么是操作系統(tǒng)？它應具備什么功能？什么是操作系統(tǒng)？它應具備什么功能？管理電腦硬件與軟件資源的程序，同時也是計算機系統(tǒng)的內核與基石.1.）操作系統(tǒng)是計算機硬件的封裝和擴充2）.操作系統(tǒng)是計算機資源的管理者，包括處理器管理、存儲器存儲空間管理、外部輸入輸出(IO)設備管理、文件管理、網(wǎng)絡和通信管理、提供用戶接口。2嵌入式操作系統(tǒng)與普通操作系統(tǒng)區(qū)別嵌入式操作系統(tǒng)與普通操作系統(tǒng)區(qū)別嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點，但嵌入式操作系

2、統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固態(tài)化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點3什么是實時系統(tǒng)？對實時系統(tǒng)有什么要求？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)定的時間內完成對事件的處理這種系統(tǒng)稱為實時系統(tǒng).1.實時系統(tǒng)的計算必須產(chǎn)生正確的結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完成.稱為時間正確.4可剝奪內核：可剝奪內核：當一個進程正在被處理器所運行時其他就緒進程可

3、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而使自己獲得處理器使用權并得以運行6一個應用程序為什么一定要使用空閑任務一個應用程序為什么一定要使用空閑任務在多任務系統(tǒng)運行時，系統(tǒng)經(jīng)常會在某個時間內無用戶任務運行而處于空閑狀態(tài)，為了使CPU在此時有事可作，提供空閑任務?？臻e任務是不能被軟件刪除的7統(tǒng)計任務是必須使用的嗎？簡述它的功能統(tǒng)計任務是必須使用的嗎？簡述它的功能用戶應用程序可根據(jù)實際需要來選擇是否使用統(tǒng)計任務。每秒計算

4、一次CPU在單位時間內被使用的時間并把計算結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.8什么是任務的優(yōu)先權？什么是任務的優(yōu)先權？UCOSIIUCOSII是用什么來描述任務的優(yōu)先權的。是用什么來描述任務的優(yōu)先權的。處于就緒態(tài)的任務優(yōu)先獲取其他任務cpu使用權的能力。uCOSII是按可剝奪型內核來設計的，為此，每一個任務都必須具有唯一的優(yōu)先級別，用來表示該任務在搶奪處理器時所具有的優(yōu)先權力，共

5、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9在UCOSIIUCOSII中任務有哪中任務有哪5種狀態(tài)？分別簡述種狀態(tài)？分別簡述5個狀態(tài)的特征：睡眠狀態(tài)個狀態(tài)的特征：睡眠狀態(tài):任務只是以代碼的形式駐留在內存還沒有交給操作系統(tǒng)管理.就緒狀態(tài)就緒狀態(tài):任務配備了任務控制塊且在任務就緒表中登記具備了任務運行的充分條件.運行狀態(tài)運行狀態(tài):處于就緒狀態(tài)的任務獲得了CPU的使用權任何時候只有一個任務處于運行.等待狀態(tài)等待

6、狀態(tài):正在運行的任務把CPU的使用權讓給其他任務.中斷服務狀態(tài)中斷服務狀態(tài):正在運行的任務一旦響應中斷申請就會中止運行而去執(zhí)行中斷服務程序.1010任務控制塊記錄了任務的那些信息任務控制塊記錄了任務的那些信息包括任務堆棧的各種指針及數(shù)目，任務優(yōu)先級，任務的狀態(tài)標志參數(shù)等。1111什么是空任務控制塊鏈表？什么是任務控制塊鏈表？什么是空任務控制塊鏈表？什么是任務控制塊鏈表？空任務塊鏈表其中所有任務控制塊還沒有分配給任務；任務控制塊鏈表其中所

7、有任務塊已經(jīng)分配給任務16UCOSII16UCOSII的中斷響應過程的中斷響應過程: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，而按照中斷向量的指向轉而去運行中斷服務子程序；當中斷服務子程序的運行結束后，系統(tǒng)會根據(jù)情況返回到被中止的任務，或轉向更高優(yōu)先級的任1717全局變量全局變量OSIntNestingOSIntNesting的作用的作用:記錄中斷嵌套的層數(shù)。1818操作系統(tǒng)的時鐘操作系統(tǒng)的時鐘

8、:操作系統(tǒng)中特定的周期性中斷為系統(tǒng)提供時間依據(jù)。1919在UCOSIIUCOSII中，時鐘節(jié)拍服務做了什么工作？中，時鐘節(jié)拍服務做了什么工作？時鐘節(jié)拍服務做了：可以使人物延時若干個整數(shù)的時鐘節(jié)拍以及當任務等待事件發(fā)生時提供等待超時依據(jù)。2020說明延時函數(shù)說明延時函數(shù)OSTimeDly()OSTimeDly()與OSTimeDlyHMSM()OSTimeDlyHMSM()的區(qū)別：的區(qū)別：OSTimeDly()：時鐘節(jié)拍數(shù)；OSTimeD

9、lyHMSM()：按照時分秒的設置延時2121使用信號量可在應用程序中完成哪些工作？使用信號量可在應用程序中完成哪些工作？任務間通信完成共享資源的訪問任務的同步執(zhí)行2222什么叫優(yōu)先級反轉？這種現(xiàn)象什么情況下發(fā)生？有什么危害？什么叫優(yōu)先級反轉？這種現(xiàn)象什么情況下發(fā)生？有什么危害？在可剝奪型內核中，當任務以獨占方式使用共享資源時，會出現(xiàn)低優(yōu)先級任務先于高優(yōu)先級任務而被運行的情況。稱優(yōu)先級反轉。一個低優(yōu)先級任務在獲得信號量使用共享資源期間，

10、被高優(yōu)先級任務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)先級任務先運行如果這種情況發(fā)生較多，則會極大地惡化優(yōu)先級任務地運行環(huán)境。2323互斥型信號量是如何防止優(yōu)先級反轉的？互斥型信號量是如何防止優(yōu)先級反轉的？在低優(yōu)先級的任務要使用共享資源前將其優(yōu)先級提升到高于可能使用該共享資源的任務優(yōu)先級，使用完共享資源后在講其優(yōu)先級恢復到原值。25251.UCOSI

11、I1.UCOSII為什么要定義信號量集？為什么要定義信號量集？在進程B的Y處安排關于信號量的V操作。中斷中斷：任務在運行過程中，應內部或外部異步事件的請求中止當前任務，而去處理異步事件所要求的任務的過程叫做中斷。中斷服務程序中斷服務程序：應中斷請求而運行的程序叫中斷服務子程序(ISR)。中斷向量中斷向量：中斷服務子程序的入口地址叫中斷向量。CPUCPU響應中斷的條件響應中斷的條件：?至少有一個中斷源向CPU發(fā)出中斷信號?系統(tǒng)允許中斷，且

12、對此中斷信號未予屏蔽任務任務間的同步依賴于任務間的通信。在uCOSII中，使用信號量、郵箱和消息隊列這些被稱作事件的中間環(huán)節(jié)來實現(xiàn)任務間的通信。使用信號量的目的使用信號量的目的：為共享資源設立一個表示該共享資源被占用情況的標志。在實際應用中，任務常常需要于多個事件同步，即根據(jù)多個信號量組合作用的結果來決定任務的運行方式。信號量集信號量集所能管理的信號量一般都是二值信號。請求信號量集的任務請求信號量集的任務得以繼續(xù)運行的條件與所請求的信號

13、量之間有兩種邏輯關系：和。ucosiiucosii的任務有的任務有5種狀態(tài)種狀態(tài)睡眠態(tài)（DMANT）:任務以代碼形式駐留在程序空間，還沒有交給ucos管理，即還沒有配備任務控制塊，還沒有被創(chuàng)建。就緒態(tài)(READY):系統(tǒng)為任務配備了任務控制塊，且在任務就緒表中就行了就緒登記。運行態(tài)(RUNNING):正在使用CPU的狀態(tài)稱運行態(tài)。等待態(tài)(WAITING):等待一段時間或某事件發(fā)生再運行的狀態(tài)。中斷服務態(tài)(ISR):正在運行的任務被中斷時

14、就進入了中斷服務態(tài)（ISR）。任務控制塊任務控制塊（TaskControlBlocksOS_TCBs）是ucosii用來存儲任務堆棧指針、當前狀態(tài)、優(yōu)先級及任務鏈表指針等屬性的一個數(shù)據(jù)結構。創(chuàng)建任務時創(chuàng)建任務時，必須創(chuàng)建任務控制塊，通過控制塊初始化函數(shù)OSTCBInit()完成，其做三件事：從空任務控制塊鏈表獲取一個任務控制塊；用任務的屬性對任務控制塊各個成員進行賦值；把這個任務控制塊鏈入到任務控制塊鏈表。1、任務的存儲結構主要由哪三部

15、分組成、任務的存儲結構主要由哪三部分組成？答：任務程序代碼，任務堆棧，任務控制塊。ucosii預定義了兩個為應用程序服務的系統(tǒng)任務系統(tǒng)任務：空閑任務和統(tǒng)計任務，其中空閑任務是每個程序必須使用的，而統(tǒng)計任務是應用程序可根據(jù)實際情況需要選擇使用。任務刪除函數(shù)任務刪除函數(shù)：OSTaskDel（）#ifOS_task_del_enINT8UOSTaskDel(INT8Uprio)時鐘：時鐘：任務操作系統(tǒng)都要提供一個周期性的信號源，以供系統(tǒng)提供處

16、理諸如任務的等待，延時等與時間有關的事件，這個周期性的信號源叫時鐘。最小的的時鐘單位就是兩次中斷之間間隔的時間，這個最小時鐘單位叫著時鐘節(jié)拍（timetick）事件控制塊：事件控制塊：為了把描述的事件的數(shù)據(jù)結構統(tǒng)一起來，ucosii把事件等待任務表和與事件相關的其他信息組合起來定義了一個叫著事件控制塊的ECB的數(shù)據(jù)結構。什么是任務切換？任務切換時主要完成哪些工作？什么是任務切換？任務切換時主要完成哪些工作？答：中止正在運行的任務，轉而去

17、運行另外的一個任務的工作。也就是暫?，F(xiàn)行任務，去完成另一個任務。6與共享資源打交道時，使之滿足互斥條件最一般的方法包括哪些？與共享資源打交道時，使之滿足互斥條件最一般的方法包括哪些？答：包括：關中斷、使用測試并置位指令、禁止做任務切換、利用信號量等。7.7.描述利用描述利用μCOS_ⅡμCOS_Ⅱ宏調用關中斷和開中斷處理共享數(shù)據(jù)的示意性代碼程序。宏調用關中斷和開中斷處理共享數(shù)據(jù)的示意性代碼程序。答：OS_ENTER_CRITICAL()