嵌入式实时操作系统ucos期末考试题.docx
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嵌入式实时操作系统ucos期末考试题
一、名词解释:
1、OS:
操作系统
2、MCU:
微控制器
3、ISR:
中断服务子程序
4、FIFO:
先进先出
5、TCB:
TaskControlBlock,任务控制块
6、API:
应用程序接口
7、RTOS:
实时操作系统
8、UART:
通用异步收发传输器
9、MMU:
内存管理单元
10、JTAG:
边界调试接口
二、填空题
1、(优先级抢占和时间片轮转)是一种运行时间一到就剥夺进程处理器使用权的剥夺式调度。
2、实时系统的两个基本要求:
(逻辑或功能正确)、时间正确。
所谓时间正确是指
(实时系统的计算必须在预定的时间内完成)。
3、临界区是指(处理时不可分割的代码、每个进程中访问临界资源的那段程序)
4、UCOS调用系统延时最小时间单位(毫秒)
5、UCOS配置文件中OS_TICKS_PER_SEC的数值定义为32,含义是(时钟频率为32hz)
6如果某一个任务不是必须的监控任务,我们一般采用(动态内存管理)的机制来创建该任务所需要的变量内存空间,要想能使用这种机制,必须首先将内存交给(操作系统)来统一管理
7、如果系统中某一个资源属于独占资源,n个任务都需要使用,标准的做法是使用(互斥信号量)来解决
8、在UCOS中,优先级用一个数字表示,数字越大表示任务的优先级别越(低)
9、优先级调度的(任务就绪表)标志进程抢占处理器的权利大小。
10、(任务控制块)主要用来记录任务的堆栈指针,任务的当前状态,任务的优先级别等一些与任务管理有关的属性的表。
11、临界区是指(保证共享资源的完整性和可靠性的代码段)。
12、可重入指的是(是一段代码(如一个函数)可以被多个任务同时调用,而不必担心会破坏数据)。
13、某事件周期不确定,持续时间较短,处理容忍度较长,通常我们采取在(任务就绪表)中发现该事件,在(任务调度)中处理该事件。
14、如果系统中有2个资源,n个任务都需要使用,标准的做法是使用(互斥信号量)来解决。
15、在UCOS中,最低优先级自动赋给(空闲任务)这个系统任务。
16、对CPU资源进行分配的两种操作系统常见调度算法为__(任务级调度_)和(中断级调度)。
17、uC/OS中,主要依靠_(任务堆栈_)来保存任务工作环境。
18、uC/OS为加快就绪任务的检索速度,定义了_OSRdyTbl[]______数组保存所有任务的就绪状态,定义了变量_OSRdyGrp______来表明上面的数组中有那些行有任务就绪。
19、uC/OS进入中断时首先需要调用的函数为_OSIntEnter()______,退出中断时需要调用的函数为___OSIntExit()____。
20、uC/OS为保证低优先级的任务得到CPU控制权,要求除空闲任务外,所有任务必须在任何的合适位置调用系统延时函数如_OSTimeDly()或事件等待函数如OSTimeDlyHMSM()_____。
21、uC/OS如果某个任务的执行需要多个信号量组合决定,可使用系统资源___事件标志组flag__
22、实时操作系统的两个基本要求是__逻辑或功能_____正确和__时间_____正确。
23、uC/OS的设计人员并不知道用户的任务名,却可以正常的调用用户任务,主要依靠的技术是_函数指针_____。
24、uC/OS为保证任务控制块的检索为常量时间,定义的数组为OSPrioTbl[]_______,为加快当前任务的访问速度,定义的变量为__OSTCBCur_____。
25、uC/OS中断级别的调度器为__OSIntExt()___,任务级的调度器为__OSSched()____。
26、uC/OS要求所有操作超过一个机器字长的全局变量必须作为__原子操作____处理,对可能被多个任务调用的函数必须是___可重入___的。
27、uC/OS用来解决优先级反转的问题主要是依靠互斥信号量___解决的。
28、如果系统中有20个资源,n个任务都需要使用,标准的做法是使用(信号量)来解决。
三、选择题
1、下列不属于构成嵌入式系统的实际物理装置的是(c)
A、CPUB、存储器 C、固件D、接口设备
2、下列哪项不属于对实时操作系统的要求(d)
A、多任务B、任务切换为常量时间
C、中断延迟短D、开源
3、关于uC/OS中的优先级,下列说法错误的是(a)
A、优先级数目越大,优先级越高;
B、空闲任务的优先级为OS_LOWEST_PRIO-1;
C、一般要求和中断相关的任务优先级较高;
D、uC/OS版本中优先级数目应小于64
4、下列操作中,不属于OSTCBInit()函数所需要完成的任务是(a)
A、创建空任务控制块链表;
B、为任务从空任务控制块链表中取得一个任务控制块;
C、对任务控制块各个成员进行赋值;
D、把任务控制块链入任务控制块链表;
5、下列哪项不属于中断级调度必须检查的条件(c)
A、OSRunning==TRUE B、OSIntNesting==0
C、OSstatRdy==0 D、OSLockNesting==0
6、下列不属于嵌入式操作系统特点的是(d)
A、高可靠性B、可裁剪性 C、实时性D、免费
7、下列操作系统中,哪个不属于嵌入式操作系统(c)
A、VxWorksB、WinCEC、MinixD、uC/OS
8、如果常数OS_LOWEST_PRIO为6,使能了统计任务,则最多可安排的用户任务数为(b)
A、6B、5C、4D、7
9、uCOS-II操作系统中最多可以管理多少个任务。
(a)
A、64B、56C、128D、63
10.下面属于嵌入式系统的是(a)
A、“天河”计算机系统B、智能电能表
C、联想笔记本电脑D、核电站控制系统
11、如果常数OS_LOWEST_PRIO为6,使能了统计任务,则最多可安排的用户
任务数为(d)
A、6B、5C、4D、7
12、运行任务被抢占的原因不包括(d)
A、它唤醒了高优先级的任务
B、将自己挂起
C、有多个就绪任务,允许任务的运行的时间片到
D、优先级较低的中断产生并处理中断
13、以下不是嵌入式系统应用领域的是(a)
Α、通用软件B、工业控制
C、消费类电子产品D、机器人
14、下列哪项不属于对实时操作系统的要求(d)
A、多任务B、任务切换为常量时间
C、中断延迟短D、开源
15、以下说法不正确的是(d)
A、任务可以有类型说明B、任务可以返回一个数值
C、任务可以有形参变量D、任务是一个无限循环
四、简答题
1、实时操作系统设计应尽量满足的5个条件(第一章)(9页10业)
实时操作系统必须是多任务系统;
实时操作系统的任务切换时间与系统中任务数无关;
中断延迟的时间可预知并尽可能的短;
2、标准的UCOS中断处理程序都应该使用那些功能的系统功能调用(要求按调用顺序书写,可以不写出具体函数名)。
3、OSTimeTick()的功能(书本)
函数OSTimeTick()的任务,就是在每个时钟节拍了解每个任务的延时状态,使其中已经到了延时时限的非挂起任务进入就绪状态。
μC/OS-II与大多数计算机系统一样,用硬件定时器产生一个周期为ms级的周期性中断来实现系统时钟,最小的时钟单位就是两次中断之间相间隔的时间,这个最小时钟单位叫做时钟节拍(TimeTick)。
硬件定时器以时钟节拍为周期定时地产生中断,该中断的中断服务程序叫做OSTickISR()。
中断服务程序通过调用函数OSTimeTick()来完成系统在每个时钟节拍时需要做的工作。
OSTimeTick()是为系统提供时钟节拍的服务程序。
4、设ucos设定的一个时钟节拍为20ms,则在代码中主要需要哪两处
5、标准的UCOS中断处理程序都应该使用那些功能的系统功能调用(要求按调用顺序书写,可以不写出具体函数名)。
6、ucos都在什么时候可能调用任务调度函数进行任务调度
任务调度的依据是任务就绪表
仅仅在OSTimeDly()任务延时函数中才发生OS_Sched()任务调度。
任务级的任务调度是由OS_Sched()函数完成的,而且任务级的调度要保存所有的状态。
中断级的任务调度是由另一个函数OSIntExt()完成的,在中断级的调度中,一些状态在进入中断前已被保存。
创建任务,中断,osdelay,pend;
7、uC/OS中任务的状态主要有哪几种,并对任务状态进行简要解释。
课本52页
运行状态:
任务掌握了CPU的控制权,正在运行中的状态。
就绪状态:
任务已经准备好,可以运行了,但由于该任务的优先级比正在运行的任务的优先级低,还暂时不能运行的状态。
在μC/OS-Ⅱ中,当任务一旦建立,这个任务就进入就绪态准备运行;
睡眠状态:
任务驻留在程序空间之中,还没有交给μC/OS-Ⅱ管理的状态,而将任务交给μC/OS-Ⅱ管理是通过调用函数OSTaskCreate()实现的;
被中断状态:
因为中断服务程序正在执行而得不到CPU控制权的状态;(中断服务状态)
等待状态:
任务在等待某一事件的发生还不能运行的状态;
8、uC/OS中如果需要将系统时钟节拍设置为40Hz,主要需要做哪些工作如涉及到主要系统函数,必须进行说明。
9、uC/OS中的任务按照执行方式分类,主要分成哪几种,并对各种方式使用的系统函数做简要说明。
如涉及系统函数调用,必须进行说明。
10、uC/OS优先级大小设置的原则都有哪些请简要说明。
(周立功)
传递性:
信息传递的上游任务的优先级高于下游任务的优先级。
如信号采集任务的优先级高于数据处理任务的优先级。
快捷性:
在前面各项条件相近时,越快捷(耗时短)的任务安排的优先级越高,以使其它就绪任务的延时缩短;
频繁性:
对于周期性任务,执行越频繁,则周期越短,允许耽误的时间也越短,故应该安排的优先级也越高,以保障及时得到执行;
中断关联性:
与中断服务程序(ISR)有关联的任务应该安排尽可能高的优先级,以便及时处理异步事件,提高系统的实时性。
如果优先级安排得比较低,CPU有可能被优先级比较高的任务长期占用,以致于在第二次中断发生时连第一次中断还没有处理,产生信号丢失现象;
关键性:
任务越关键安排的优先级越高,以保障其执行机会;
紧迫性:
因为紧迫任务对响应时间有严格要求,在所有紧迫任务中,按响应时间要求排序,越紧迫的任务安排的优先级越高。
紧迫任务通常与ISR关联;
11、uC/OS中如果想使用统计任务,主要需要做哪些工作如涉及到系统函数或配置参数,必须指出名字。
统计任务OSTaskStat()。
这个统计任务每秒计算一次CPU在单位时间内被使用的时间,并把计算结果以百分比的形式存放在变量OSCPUsage中,以便应用程序通过访问它来了解CPU的利用率,所以这个系统任务OSTaskStat()叫做统计任务
12、uC/OS主要有哪些类系统函数禁止在中断中调用,请居于至少三类,并说明其原因。
函数要求指出函数名。
(任务跳转)
13、μC/OS-Ⅱ时间管理提供哪些服务,并简要说明每个函数的功能。
OSTimeDly()以时钟节拍为单位延时或OSTimeDlyHMSM()以钟时分秒毫秒为单位延时
OSTimeDlyResume()恢复延时的任务
OSTimeDlyHMSM()可能需要多个OSTimeDlyResume()才能恢复
OSTimeGet()获得系统时间以时钟节拍为单位
OSTimeSet()设置系统时间以时钟节拍为单位
OSTimeTick()时钟节拍处理函数由时钟节拍中断处理程序调用,用户很少使用
14、给出uCOS-II单次执行任务和周期性执行任务的示意性代码。
单次:
voidMyTask(void*pdata)
{
进行准备工作的代码;定义和初始化变量及硬件设备
任务实体代码;完成该任务的具体功能
调用任务删除函数;将自己删除,操作系统将不再管理它
}
周期:
voidMyTask(void*pdata)
{
进行准备工作的代码;
while
(1){
任务实体代码;
调用系统延时函数;
}
}
15、uC/OS主要有哪几类任务同步方法,请每类至少举出一个系统函数名。
信号量
OSSemCreate()建立信号量OSSemDel()删除信号量
OSMutexCreate()建立互斥信号量
消息邮箱
OSMboxCreate()建立消息邮箱OSMutexDel()
消息队列
OSQCreate()建立消息队列OSQDel()
五、程序分析题
1、#definedebug1
#ifdebug!
=1
fun();
#endif
则在最终的代码中,是否包含fun()函数
答:
不包含
2、在某.h文件中有如下代码,功能为
#ifndef__DEVICE_H
#define__DEVICE_H
….
#endif
答:
如果没有定义__DEVICE_H定义__DEVICE_H,这样多次include同一个.h文件,就不会重复引用其中的内容。
3、写出下列两个任务的执行效果,并分析它们相互之间是否有影响。
voidMyTask4(void*ppdata)
{ppdata=ppdata;
for(;;)
{
LED4=0;
OSTimeDlyHMSM(0,0,0,800);
LED4=1;
OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC*;
}
}
voidMyTask5(void*ppdata)
{ppdata=ppdata;
for(;;)
{
LED5=0;
OSTimeDlyHMSM(0,0,0,300);
LED5=1;
OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC);
}
}
设低电平点亮,则led4以2s为周期、亮秒,灭秒闪烁。
设低电平点亮,则led5以为周期、亮秒,灭1秒闪烁。
两者互不影响。
六、程序设计题
有任务Task1和任务Task2,任务Task1的优先级为3,任务Task2的优先级为7,任务要求必须保持Task1、Task2、Task1、Task2……的顺序执行,请写出Task1、Task2和相关的支持代码。
信号量!
全局变量
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- 嵌入式 实时 操作系统 ucos 期末 考试题