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
升级会员 