期终复习提纲-《实时与嵌入式操作系统》复习提纲.doc

《实时与嵌入式操作系统》复习提纲 期末考试 时间：2017-6-12 08:30-10:30 地点： 3A204 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等著） 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。 1 os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。通常含有三类信息：基本信息类、存取控制信息和使用信息。 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，Jean Labrosse著,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