(完整版)答案

1、第一章1. 什么是操作系統(tǒng)？它應(yīng)具備什么功能？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：1. 計(jì)算機(jī)硬件的封裝和擴(kuò)充；2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(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)合在一起，

2、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，也就是說軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)，而不是存儲(chǔ)在磁盤等載體中。3. 什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)有什么要求？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)。對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的兩個(gè)基本要求：1. 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的計(jì)算必須產(chǎn)生正確的結(jié)果，稱為邏輯或功能正確。2. 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的計(jì)算必須在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成，稱為時(shí)間正確。4. 什么是可剝奪內(nèi)核？當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在被處理器所運(yùn)行時(shí),其他就緒進(jìn)程可以按照事先規(guī)定的規(guī)定的規(guī)則,強(qiáng)行剝奪正在運(yùn)行進(jìn)程的處理器使用權(quán),而使自己獲得處理

3、器使用權(quán)并得以運(yùn)行。5. 計(jì)算：RM等三種算法；實(shí)時(shí)進(jìn)程的可調(diào)度性。一個(gè)事件發(fā)生周期為T=200ms,般需要運(yùn)行50ms才完畢。試按RM算法確定該進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別prio。答：如果取k=1,根據(jù)T=200ms=0.2S，則prio=k1結(jié)果：prio=5。假如有三個(gè)同時(shí)發(fā)生的周期型進(jìn)程：進(jìn)程1，進(jìn)程2，進(jìn)程3，周期分別為P1=70ms，P2=80ms，P3=30ms它們完成任務(wù)的時(shí)間分別為：C1=20ms,C2=15ms,C3=10ms。試判斷該進(jìn)程是否為可調(diào)度的。答：201510P=+=0.807708030n(n2-1)=3(v2-1)=0.777不滿足公式P=£C<n(邁-

4、1)(RM算法)i=1i要求，所以三個(gè)進(jìn)程是不可調(diào)度的。滿足公式p=YC<1截止期優(yōu)先算法或最小裕度算法)Pi=1i要求，所以三個(gè)進(jìn)程是可調(diào)度的。第二章1. 一個(gè)應(yīng)用程序?yàn)槭裁匆欢ㄒ褂每臻e任務(wù)？在多任務(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)OSTaskldle。空閑任務(wù)是不能被軟件刪除的。2. 統(tǒng)計(jì)任務(wù)是必須使用的嗎？簡述它的功能。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)用程序通過訪問它來了解CPU的利用率。用戶應(yīng)用程序可根據(jù)實(shí)際需要來選

5、擇是否使用統(tǒng)計(jì)任務(wù)。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)的優(yōu)先權(quán)的。uC/OS-II是按可剝奪型內(nèi)核來設(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，用來表示該任務(wù)在搶奪處理器時(shí)所具有的優(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OS_CFG.H中的OS_LOWEST_PRIO賦值來確定系統(tǒng)的最大(<=64)用戶數(shù)。4. 在uC/OS-II中任務(wù)有哪5種狀態(tài)？分別簡述5個(gè)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

6、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(kuò)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(shí)的選擇項(xiàng)；任務(wù)ID；*OSTCBN

7、ext指向后一個(gè)任務(wù)控制快的指針；*OSTCBPrev指向后一個(gè)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(qǐng)求刪除任務(wù)時(shí)用到的標(biāo)志；任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)標(biāo)志；任務(wù)等待的時(shí)限(節(jié)拍數(shù))；任務(wù)的優(yōu)先級(jí)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

8、鏈表，其中所有任務(wù)控制塊還沒有分配給任務(wù)?？杖蝿?wù)塊鏈表是在應(yīng)用程序調(diào)用函數(shù)OSInitO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。7. 數(shù)組OSTCBTbl有什么用途？專門用來以任務(wù)的優(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)控制塊的訪問速度。8. 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？OST

9、CBCur。9. 變量OSRdyGrp有什么用？uC/OS-II定義了一個(gè)類型為INT8U的變量OSRdyGrp,使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。10. 計(jì)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=(y<<3)+x;找出具有最高優(yōu)先級(jí)別的就緒任務(wù)。設(shè)OSRdyGrp的值為01101000B

10、,即0x68,則查表y=OSUnMapTal0x68=3,它相應(yīng)于OSRdyGrp第3位bit3,另設(shè)OSRdyTbl3=11100100B，即0xE4，則查表x=OSUnMapTal0xE4=2最后：Prio=(y<<3)+x=(3<<3)+2=26即：00000011<<3=0001100000011000+0000010=00011010B=26第三章1. 簡述UC/OS-II的中斷響應(yīng)過程。中斷響應(yīng)過程：系統(tǒng)接收到中斷請(qǐng)求后，如果這是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

11、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. 什么叫作操作系統(tǒng)的時(shí)鐘？任何操作系統(tǒng)都要提供一個(gè)周期性的信號(hào)源,以供系統(tǒng)處理諸如延時(shí),超時(shí)等與時(shí)間有關(guān)的事件,這個(gè)周期性的信號(hào)源叫做時(shí)鐘。4. 在UC/OS-II中，時(shí)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(hào)源，用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間時(shí)間延時(shí)和確認(rèn)超市。節(jié)拍率應(yīng)為10-100次/秒，或者說lO-lOOHz。時(shí)鐘節(jié)拍率越高，系統(tǒng)的額外符合就越重。5. 說明延時(shí)函數(shù)OSTimeDly()與OSTimeDlyHMS

12、M()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(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. 使用信號(hào)量可在應(yīng)用程序中完成哪些工作？1. 創(chuàng)建信號(hào)量；2. 請(qǐng)求信號(hào)量；3. 發(fā)送(釋放)信號(hào)量；4. 刪除信號(hào)量；5. 查詢信號(hào)量的狀態(tài)。2. 什么叫優(yōu)先級(jí)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(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

13、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)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。3. 互斥型信號(hào)量是如何防止優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的？任務(wù)可以用互斥型信號(hào)量實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的獨(dú)占式處理，為了降解優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)，內(nèi)核可以將低優(yōu)先級(jí)提升到高于那個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，直到低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)用完占用的共享資源。4. 能否使用全局變量來實(shí)現(xiàn)任務(wù)間的通信？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)

14、。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)”。第五章l. uC/OS-II為什么要定義信號(hào)量集？在實(shí)際運(yùn)用中，任務(wù)常常需要與多個(gè)事件同步，即要根據(jù)多個(gè)信號(hào)量組合作用得結(jié)果來決定任務(wù)得運(yùn)行方式。信號(hào)量集(事件標(biāo)志組)就是實(shí)現(xiàn)這種功能的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2. 信號(hào)量集所管理的是什么信號(hào)？信號(hào)量集所管理的信號(hào)量都是二值信號(hào)。它實(shí)質(zhì)上是一種可以對(duì)多個(gè)輸入的邏輯信號(hào)進(jìn)行基本邏輯運(yùn)算（“與”運(yùn)算（AND）,“或”運(yùn)算（OR）的組合邏輯。3. 使用信號(hào)量集可以在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？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(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