嵌入式操作系统复习大纲

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1、1、嵌入式操作系统概述（1）内核内核是指操作系统中的一个组件，它包含了OS的主要功能，即OS的各种特性及其相互之间的依赖关系，这些功能主要包括：A、任务管理：对系统中运行的软件进行描述和管理，并完成处理器资源分配和调度。B、存储管理：提高内存的利用率，方便用户使用，提供足够的存储空间。C、设备管理：方便设备的使用，提高CPU和I/O设备的利用率。D、文件管理：解决文件资源存储、共享、保密和保护等问题。注：不同嵌入式操作系统的内核设计各不相同，取决于系统设计和实际需求。（2）嵌入式操作系统分类A、按系统类型：商业系统、专用系统、开源系统。B、按响应时间

2、：硬实时系统、软实时系统。C、按软件结构：单体结构(uCOS)、分层结构(MS-DOS)、微内核结构(Vxworks)。2、任务管理（1）嵌入式操作系统的任务管理可以分为A、单道程序技术：操作系统中，任何时候只能有一个程序在运行。B、多道程序技术：操作系统中，允许多个程序同时存在并运行。（2）进程进程，简单的说，是一个正在运行的程序。进程与程序既有联系又有区别，主要表现为下面结构方面：A、程序由数据和代码两部分内容组成，它是一个静态的概念。而进程是正在执行的程序，它也由两部分组成：程序和该程序的运行上下文。它是一个动态的概念。B、程序和进程之间并不是

3、一一对应的。一个进程在运行的时候可以启动一个或多个程序。反之，同一个程序也可能由多进程同时执行。C、程序可以作为一种软件资源长期保存，以文件的形式存放在光盘或硬盘上，而进程则是一次执行的过程，它是暂时的，是动态的产生和终止。一个进程至少应包括三个方面：相应的程序、CPU上下文、一组系统资源。进程有三个特性：A、动态性：进程是正在运行的程序，而程序的运行状态是不断变化的。B、独立性：进程是系统资源的使用单位，每个进行有自己的运行上下文和内部状态。C、并发性：宏观来看，系统中同时有多个进程存在，它们相互独立地运行。注：对于并发的理解。在单CPU的情况下，

4、所谓的并发性指的是宏观上的并发运行，而微观上还是顺序进行，各个进程轮流去使用CPU资源。在单核CPU中，真正的、物理上的PC寄存器只有一个，进程在轮流执行的时候，物理PC的取值也在不断变化。而逻辑PC其实就是一个内存变量。每个进程都有一个逻辑PC，当一个进程要运行的时候，就把它的逻辑PC装载到物理PC中去；反之，当一个进程暂不运行的时候，就把物理PC中的值保存在它的逻辑PC当中。（3）线程线程就是进程当中的一条执行流程。进程其实包含两个部分：资源平台和执行流程（线程）。在一个进程当中，或者说在一个资源平台上，可以同时存在多个线程；可以用线程作为CPU

5、的基本调度单位，使得各个线程之间可以并发执行；对于同一个进程当中的各个线程来说，他们可以共享该进程的大部分资源。每个线程都有自己独立的CPU运行上下文和栈，这是不能共享的。（4）任务在嵌入式系统中，任务其实就是线程，它是能够独立运行的一个实体。原因有二：A、任务具有独立的优先级和栈空间，CPU上下文一般存放在栈空间中。B、任务之间可以很方便地、直接地使用共享的内存单元，而不需要经过系统内核。在多道程序的嵌入式系统中，同时存在着多个任务，这些任务之间的结构一般为层状结构，存在着父子关系。当嵌入式内核刚刚启动的时候，只有一个任务存在，然后由该任务派生出所

6、有其他任务。（5）任务的创建与中止任务的创建主要发生在以下三种情形：A、系统初始化。B、任务运行的过程中。C、用户提出请求。从技术的角度来说，实际上新任务只有一种创建的方法，也就是在一个已经存在的任务中，通过调用相应的系统函数来创建一个新的任务。任务的创建只要有两种可能的实现模型：fork/exec和spawn。两种模型的差别主要在于内存的分配方式。A、fork/exec模型下，首先调用fork函数为新任务创建一份与父任务完全相同的内存空间，然后再调用exec函数装入新任务的代码，并用它来覆盖原有的属于父任务的内容。嵌入式Linux操作系统是基于fo

7、rk/exec模型的。B、spawn模式下，在创建新任务的时候，直接为它分配一个全新的地址空间，然后将新任务的代码装入并运行。uCOS操作系统是基于spawn模型的。任务的中止可能有多种原因，主要有下面三种情况：A、正常退出。B、错误推出。C、被其他任务踢出。在有些嵌入式系统中，尤其是一些控制系统中，它的某些任务被设计为“死循环”的模式，一直循环下去，不会中止。（6）任务的状态任务有三种基本状态：A、运行状态：任务占有CPU，并在CPU上运行。B、就绪状态：任务已经具备运行的条件，在等待CPU空闲。C、阻塞状态：任务因为正在等待某种事件的发生而暂时不

8、能运行。对于就绪状态和阻塞状态，它们的相同之处在于，任务都是处于暂停状态，没有运行。不同之处在于，暂停的原因