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1、嵌入式一章：1.嵌入式系统定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适用于系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的计算机系统。2.整个嵌入式系统的体系结构：4部分，嵌入式处理器，嵌入式外围设备，嵌入式操作系统，嵌入式应用软件3.嵌入式系统特点：针对性强，实时性强，高可靠性，系统精简，需要开发工具和环境。4.嵌入式处理器组成：嵌入式微处理器，嵌入式控制器，嵌入式DSP处理器，嵌入式片上处理系统。5.嵌入式外围设备：存储设备，通信设备，显示设备6.嵌入式应用软件特点：系统软件高实时性，要求固态化存储，软件代码高质量，高可靠性，多任务操作系统是走向工业标准化道路的基础。7.代码临
2、界区：有临界区的概念。临界区内放的一般是被1个以上的进程或线程（以下只说进程）共用的数据。临界区内的数据一次只能同时被一个进程使用，当一个进程使用临界区内的数据时，其他需要使用临界区数据的进程进入等待状态。8.非抢占式内核 抢占式内核， 中断 时钟节拍特定的周期性中断9.进程与线程都是由操作系统所提供的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性，进程和线程的区别在于：线程的划分尺度小于进程，使得多线程的并发性高，另外，进程再执行过程中拥有独立的内存单元而多个线程共享内存，从而极大的提高了程序的运行效率。二章：10.任何对外界的激励能够及时及时响应的系统就是实时系统，系统运行的
3、正确性不仅依靠结果还依靠响应时间。11.实时系统特性：1多任务和可抢占性。2.任务具有优先级，支持优先级调度。3.具备支持可预测的任务同步机制。4.多任务间的通信。5.操作系统具备消除优先级转置的机制。6.存储器管理优化。7.系统行为是可知或者是可预测的。12.实时系统的主要评价指标：1任务调度机制。2.内存管理。3最小内存开销。4最大中断禁止时间13.实时系统的任务转换图：P314任务调度的功能：1.记录当前的任务状态并保存到TCB中。2.根据调度算法决定就绪任务种哪个任务能够执行。可以拥有处理器资质。3.分配处理器。4.任务运行结束后作善后处理工作，如保存当前信息等。15.任务调度的性能准
4、则：1.响应时间。2.处理器利用率。3.等待时间。4.吞吐量。5.其他指标16.任务调度方式从任务可否被抢占的角度分为可打断调度和不可打断调度。17.任务调度算法：1.基于时钟驱动的调度方法（根据任务特定的周期来决定调度哪个任务）2.事件驱动的调度算法（根据事件出现的先后以及任务的优先级安排任务的执行，优先调度优先级高的任务，任务执行时间非周期。）18.基于时钟驱动的调度算法：1运行时间（EI），=f.=截止时间（DI）。2.F能被超周期（最小公倍数）整除。19.基于优先级的调度算法可以分为静态优先级调度算法和动态优先级调度算法，静态优先级调度算法给任务里所有作业分配同样的优先级或者说各个作业
5、的优先级不随时间改变。动态优先级调度算法给任务里的所有作业分配不同的优先级，优先级随时间变化20.单调速率算法（RM）和最早时限优先算法CED是处理器算法。都是基于优先级的调度算法。RM是模型的静态优先算法。EDF是典型的动态优先级算法。21其他算法：1先进先服务（FIFO）调度算法：优点：实现简单，效率低下。再一些实际的系统和一般应用程序种采用这种算法较多，很少单独使用。一般配合其他算法。2.短作业优先调度算法：每次选择一个运行时间最小的任务调入内存。给其分配处理机等资源，比FIFO效率高，但实现起来困难。3.可变时间轮转调度法：系统可根据当前的任务数确定时间段的大小。克服了系统中任务数很小
6、时系统开销大的特点，但修改时间片的大小，统计系统任务的数量也需要消耗系统时间。还有一个调整时间片大小的周期，如果这个周期太大，系统开销很大，得不偿失。4.均衡调度算法：理想化的调度算法采用复杂的算法均衡考虑各种因素）。时限起来更加困难。算法本省的开销远大于FIFO的不足。22.在多任务系统中存在着多个并发的任务。多个任务共享系统资源，共同完成某项任务和功能，所以任务之间并不是孤立的，而是有很多的相互制约或者相互依赖关系。这种关系有两种基本形式互斥和同步。23.任务不论是同步还是互斥，之间都有一种相当制约的关系，但是他们的不同之处在于：1.互斥的各个任务可以自己独立执行，并且得到的正确的结果，而
7、同步的任务则不行，同步的任务必须协同工作才可以得到正确的结果2.互斥的各个任务执行的时间可以没有时序要求，只要在访问临界资源的时候才必须等待，同步的任务则有严格的时序要求，不能异步进行。24.所谓优先级倒置是指临界资源的任务在达到其临界区时，因为临界资源的任务在达到其临界区时因为临界资源的竞争而造成高优先级任务被低优先级任务阻塞的情况。25.优先级继承算法：目的是让它尽快结束对临界资源的访问，以便其他任务可以及时使用资源26死锁：两个并发任务由于相互占用资源，想索取对方资源但对方又不肯出让资源。导致谁也得不到自己想要的资源使系统任务无法继续执行的现象27.优先级上限算法：这种协议防止了死锁现象
8、和递归阻塞，支持互斥访问资源。优先级继承协议和优先级上限协议最大的不同点是：优先级继承协议允许任务在资源没有被占的时候锁住资源，而优先级上限协议则可能不允许这样的访问。27 死锁起因：1.互斥条件 2.不可抢占的限制，3.资源分配不完全 4.环路条件28.解决死锁的策略：1.死锁的预防，静态资源分配发和有序资源分配发。2.死锁的避免：银行家算法。3.死锁的检测和恢复。29.通信机制：信号量通信，消息队列，信号，管道等。信号量是时限任务同步和互斥的重要手段，信号量相对于其他通信手段来说实现速度最快，VXWORKS提供了3种不同功能的信号量：1二进制信号量：用于相互协作任务间的同步。2.互斥信号量
9、：用于对单一临界资源的保护。3.计数信号量：用于管理各个临界资源的作用。广泛的用于任务的同步与互斥30.按速度由快到慢：1.共享内存（数据简单共享）2.信号量（基本的互斥和同步）3.消息队列（同1CPU内多任务间消息传递）4.管道（同1CPU内多任务间消息传递）5.网络套接字（任务间透明的网络通信）31.实时操作系统中几个重要概念：系统响应时间：系统发出处理要求到系统给出应答所需要的时间。任务切换时间：任务间切换所使用的时间。中断延迟：计算机接收到中断信号到操作系统做出响应并完成转入中断服务所需要的时间。任务：实时操作系统中任务与分时系统种的进程概念相似.32.使用实时操作系统主要有以下几个因
10、素：1.嵌入式操作系统提高了系统的可靠性。2.提高了开发效率。缩短了开发周期。3.嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务潜力。33.实时操作系统的优点：在嵌入式实时操作系统环境下开发实时应用程序使程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能，通过将应用程序分割成若干个独立的任务模块，使应用程序的设计过程大为简化，而且对实时性要求苛刻的事件都得到了快速，可靠的处理。通过有效的系统服务，嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用，缺点：适用嵌入式实时操作系统还需要额外的ROM/RAM开销，25%的CPU额外负荷，以及内核的费用。三章33、Vxoworks操作系统的特点：（
11、1）Vxoworks操作系统运行环境支持大量CPU同时支持RISC、DSP技术（2）Vxoworks的微内核WIND是一个具有高性能的、标准的嵌入式实时操作系统内核，其主要特点是：快速多任务切换、抢占式任务调度、多样化的任务通讯。任务间的切换时间短、中断延迟小、网络流量大。（3）Vxoworks具有良好的功能可裁性，用户可以定制需要的系统（4）Vxoworks支持应用程序的动态链接和动态下载（5）Vxoworks具有良好的兼容性，兼容POSIX标准。34、Vxoworks操作系统的组成包括进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、网络协议以及系统应用等几部分。它占用很小的存储空间，并且可以高度裁
12、剪，保证了系统能够高效的运行。35、POSIX和WIND调度的差异：（1）POSIX调度基于进程，WIND调度基于任务（2）Vxoworks使用基于优先级的抢占调度，POSIX使用FIFO调度策略，POSIX调度算法应用在进程到进程基础之上,WIND调度室基于整个系统基础之上。（3）POSIX优先级编号和WIND相反，POSIX中优先级数越大优先级越高（4）使用POSIX调度，在Vxoworks配置时，包括INCLUDE_POSIX_SHED宏定义，系统将自动包含POSIX调度。36、连接链提供以下几种操作：（1）在链中任意位置插入和删除节点（2）在链尾增加一个节点（3）连接两个链（4）从一个
13、链中提取一个子链（5）删除并返回链的首节点（6）计算链中的节点数。37、Vxoworks rngLib库提供环形缓冲管理函数，实现以下功能：（1）创建和删除环形缓冲（2）从环形缓冲取得字符（3）向环形缓冲中添加字符（4）以不同方式操作环形缓冲。38、39、互斥：互斥就是以某种手段确保当一个进程或任务在访问临界区（使用一个共享变量或文件）的时候，其他进程不能做同样的操作。40、二进制信号量：（1）互斥，信号量最初创建时，应该设置为可用状态。（2）同步,信号量最初创建时，应该设置为不可用状态。（3）使用semFlush是通过接触阻塞在该信号量上所有任务而实现同步的。41.互斥信号量：互斥信号量的基
14、本行为与二进制信号量一致，不同之处在于：1.它仅用于互斥。2.仅能由取（SEMTAKE1）它的任务释放。3.不能在ISR中释放（SEMGIVE()）4.SEMFLUSH（）操作非法42.硬件中断处理是实时系统设计中最重要最关键的问题。中断与任务的通信，VXWORKS支持运行在中断级种的中断服务程序直接与一般任务进行通信，其相关机制有以下几种：1.共享存储区和环形缓冲：中断服务程序可以与任务共享变量。缓冲区。2.信号量：中断服务程序能够释放信号量，但不能获取。3.消息队列：中断服务程序能够向消息队列发送消息，如果消息队列已满，则丢弃该消息。4.管道：中断服务程序可以向管道写数据。如果管道已满，则丢弃数据。5.信号灯：中断服务程序能够通过发信号来通知任务。触发相应的信号处理程序的异步调度。
