操作系统类有关论文范文例文,与实时与嵌入式操作系统相关论文答辩开场白

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《实时与嵌入式操作系统》复习提纲

期末考试

时间:2016-06-2208:30-10:30

地点:3A212教室

考试形式为开卷,允许查阅教材,参考书,作业及实验讲义.

算法描述使用以C为基础的伪语言,可用自然语言附加说明.编程序要求用C语言.

答题直接写在试卷上.

一,"操作系统概念"部分:

此部分内容是操作系统的基本原理.

参考书:《操作系统概念》(Silberschatz等着)

复习范围:

四个主题的相关概念--进程管理与处理机调度,内存管理,文件系统,I/O管理

理解掌握算法或机制--包括进程调度算法,进程同步问题的算法,虚存管理中地址转换过程,页面置换算法,银行家算法(安全性算法),磁盘调度算法

应用及编程--以教材中的算法和典型问题为基础,解决类似的问题或综合问题.Linux系统下编程:要求掌握在实验中用到的相关系统调用,库函数.

1os概述

分时与实时操作系统:分时系统:把CPU的时间分成很短的时间片

4文件管理(重点难点:目录与文件系统的实现方法)

文件的逻辑结构(文件组织):从用户观点出发所观察到的文件组织形式,是用户可以直接处理的数据及其结构,它独立于文件的物理特性.文件的逻辑结构类型:1有结构文件:由一个以上的记录构成的文件.2无结构文件(流式文件):由字符流构成的文件.

文件的物理结构(文件的存储结构):是文件在外存上的存储组织形式,不仅与存储介质的存储性能有关,还与采用的外存分配方式有关.根据用户和系统的管理上的需要,可以由以下几种方式组织这些记录:顺序文件,索引文件,索引顺序文件.

目录管理的要求:实现"按名存取",提高对目录的检索速度,文件共享,允许文件重名.

文件控制块(FCB):能对一个文件进行正确的存取,必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构

操作系统类有关论文范文例文

索引结点(i-node)的引入:让目录瘦身,提高查询速度.i-node结构.

空闲表法:属于连续分配方式,与内存的动态分配方式雷同,为每个文件分配一块连续的存储空间,即系统也为外存上的所有空闲区建立一张空闲表,每个空闲区对应一个空闲表项,包括表项序号,该空闲区的第一张空闲表,该区的空闲盘快数等信息.空闲链表法,位示图法.

5设备管理

I/O设备类型,按信息交换单位分为:块设备和字符设备,块设备:用于存储信息,属于结构设备,典型的块设备是磁盘,基本特征是传输速率较高,每秒为几兆位,另一特征是可寻址,即随意地读/写任一块.字符设备:用于数据的输入和输出,属于无结构类型,如交互式终端,打印机等.基本特征是传输速率较低,通常是几个字节至几千字节.且是不可寻址,即输入输出不能指定数据的输入源地址和输出的目标地址,此外字符设备在输入输出时,常采用中断驱动方式.

按设备的共享属性分:独占设备,共享设备,虚拟设备.独占设备:是指再一段时间内只允许一个用户(进程)访问的设备,即临界资源.独占设备的分配可能引起死锁,如打印机.共享设备:是指在一段时间内允许多个进程同时访问的设备.共享设备必须是可寻址和科随机访问的设备,如磁盘.虚拟设备:通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台逻辑设备,供若干个用户(进程)同时使用.

I/O系统的层次:用户层软件,设备独立性软件,设备驱动程序和中断处理程序.

当一个进程请求I/O操作时,该进程将被挂起,直到I/O设备完成I/O操作后,设备控制器便向CPU发送中断请求,CPU响应后便转向中断处理程序,中断程序执行响应处理,处理完后解除相应进程的阻塞状态.

设备独立性:应用程序独立于集体使用的物理设备.

逻辑设备表(LUT)的设置问题:第一种方式是在整个系统中只置一张LUT.第二种是为每个用户设置一张LUT.设备分配需要的四张表:设备控制表(DCT),控制器控制表,通道控制表,系统设备表.

SPOOLing技术:将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑I/O设备,同样允许多个用户共享一台物理I/O设备.SPOOLing(假脱机操作):在联机情况下,外围操作与CPU对数据的处理同时进行的操作.

磁盘调度:先来先服务(FCDS),最短寻道时间优先(SSTF),循环扫描算法(CSCAN).

二、嵌入式实时操作系统μC/OS—Ⅱ

内容以系统源码为基础,理解嵌入式实时操作系统μC/OS—Ⅱ的实现及其简单应用.

参考书:《嵌入式实时操作系统μC/OS—Ⅱ》,第2版,JeanLabrosse着,邵贝贝译,北京航空航天大学出版社

复习范围:

理解掌握--嵌入式实时操作系统主要概念和μC/OS—Ⅱ中主要数据结构与算法

利用μC/OS—Ⅱ内核中的主要函数实现简单的应用任务.掌握程序的结构和函数调用.

1实时系统概念

中断和时间管理(概念,实现过程,内核函数):

中断,中断延迟,响应及恢复.关中断开中断的实现.

系统时间与时钟节拍.任务延时函数.

μC/OS—Ⅱ的优先级

动态优先级-优先级在运行过程中可以变化vs静态优先级--在执行过程中优先级不变

优先级反转--避免优先级反转的方法是使占有共享资源的任务的优先级升到(相对或绝对)最高(优先级继承或天花板算法).

2内核结构

临界段,μC/OS—Ⅱ实现开中断,关中断的方法.

OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL().

它们可以用不同的方法去实现,用定义(#define)常数OS_CRITICAL_METHOD(1,2,3)来选择用哪种方法来实现.

当OS_CRITICAL_METHOD等于1时,表示用处理器指令关中断,完成OS_ENTER_CRITIACL,用开中断完成OS_EXIT_CRITICAL.利用这种方法有点小问题,即是调用UCOS功能函数之前,无论中断是否是关掉的,返回后,中断就打开了.

当OS_CRITICAL_METHOD等于2时,这种方法是在堆栈中保存中断的开关状态,然后再关中断.在实现OS_EXIT_CRITICAL时,只需简单的从堆栈中弹出原来中断的开关状态.利用这种方法,不论用户在调用函数之前中断是开着的还是关着的,函数的进入和返回状态都得到了保护.

当OS_CRITICAL_METHOD等于3时,一些编译器提供了扩展功能,用户可以得到当前处理器的状态字,并保存在C函数的局部变量中,这个变量可以用于恢复PSW.

任务的状态

睡眠态:通过调用下述两个函数(OSTaskCreat()或OSTaskCreatExt())之一来实现的.就绪态:任务一旦建立这个任务就进入了就绪态,准备运行.可以通过调用OSTaskDel()返回到睡眠态.

运行态:调用OSStart()可以启动多任务.

等待状态:正在运行的任务可以通过调用以下两个函数(OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM())之一,将自身延迟一段时间.正在运行的任务可能需要等待某一事件的发生,可以调用函数(OSFlagPend(),OSSempend(),OSMutexPend(),OSMboxPend(),OSQPend())之一来实现.

中断服务态:正在运行的任务可以被中断.

优先级,就绪表每个就绪的任务都放在就绪表中,就绪表中有两个变量,OSRdyGRP和OSRdyTbl

OSRdyGrp中每一位表示8组任务中每一组是否有进入就绪态的任务.当有任务进入就绪态时,就绪表OSRdyTbl[]中相应元素的相应位也置为1.

OSRdyGrp|等于OSMapTbl[prio>,>,3],

OSRdyTbl[prio>,>,3]|等于OSMapTbl[prio&,0x07],

OSM

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