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阅读下列说明和C语言代码,回答问题,将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 在某工厂的物流车间,设计一款智能监测系统,实现对车间进行24小时不问断图像采集的功能。王工设计了一个实时监测采集系统,主要由图像采集卡和数据存储卡组成。由于实时图像的数据量
阅读下列说明和C语言代码,回答问题,将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 在某工厂的物流车间,设计一款智能监测系统,实现对车间进行24小时不问断图像采集的功能。王工设计了一个实时监测采集系统,主要由图像采集卡和数据存储卡组成。由于实时图像的数据量
admin
2020-05-31
48
问题
阅读下列说明和C语言代码,回答问题,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
在某工厂的物流车间,设计一款智能监测系统,实现对车间进行24小时不问断图像采集的功能。王工设计了一个实时监测采集系统,主要由图像采集卡和数据存储卡组成。由于实时图像的数据量巨大,设计采用DMA方式进行数据传输,当DMA传输完成后,DMA控制器会发起一个硬件中断。操作系统接收到硬件中断,调用中断服务程序。
该系统的软件基于某嵌入式操作系统开发,支持中断管理、多任务调度等功能。与DMA相关的一段驱动程序示例代码如下。
【C语言程序声明与定义】
/*DMA控制寄存器基地址*/
#define DMA0_BASE_ADDR 0xC0021100
#define DMA1_BASE_ADDR 0xC0021180
/*DMA中断向量号*/
#define DMA0_INT_VECTOR 5
#define DMA1_INT_VECTOR 6
UINT32 Dma err ret=0;/* DMA传输状态全局变量,用于在DMA传输函数和DMA中断处理程序中传递DMA完成状态*/
SEM_ID sem_DMA1;/*互斥信号量*/
SEM_ID sem_DMA2;/*同步信号量*/
SEM_ID semBCreate(int/*排队规则*/,int/*初始值*/);/*操作系统创建信号量api*/
int semTake(int/*信号量ID*/,int/*等待时间*/); /*操作系统获取信号量api*/
int semGive(int/*信号量ID*/);/*操作系统释放信号量api*/
extern int intConnect(int/*中断向量*/,VOIDFUNCPTR/*中断服务程序*/,int/*参数*/);/*操作系统释中断连接程序api*/
【程序1】
/* DMA功能初始化*/
UINT32 dma_init()
{
/*创建互斥信号量*/
sem DMA1=semBCreate(SEM_Q_FIFO/*系统定义的排队方式*/,1);
/*创建同步信号量*/
sem DMA2=semBCreate(SEM_Q_FIFO/*系统定义的排队方式*/,0);
/*向操作系统挂接中断处理程序*/
intConnect(DMA0_INT_VECTOR,((1)________________)dma_intHandle,0);
return 0;
}
【程序2】
/*DMA传输函数
返回值1表示正常完成,2表示传输超时,4表示奇偶校验错
*/
UINT32 dma trans(UINT32 src_addr,/*DMA传输源地址*/
UINT32 dst addr,/*DMA传输目的地址*/
UINT32 length /*DMA传输长度*/
)
{
Dma_err_ret=0; //第1行
/* DMA控制寄存器的操作序列为原子操作,进入临界区*/
semTake((2)________________,WAIT_FOREVER/*系统定义的等待时间*/); //第2行
/* DMA寄存器初始化*/
/*代码略…*/
/*设置DMA传输的源地址、目的地址、长度*/
/*代码略…*/
/*启动DMA传输*/
/*代码略…*/
/*等待DMA传输完成*/
semTake((3)________________,WAIT_FOREVER/*系统定义的等待时间*/); //第3行
/*退出临界区*/
semGive((4)________________); //第4行
/*返回DMA传输完成状态*/
return(Dma_err_ret); //第5行
)
【程序3】
/*DMA中断处理程序*/
void dma_intHandle()
{
UINT32 tempReg=0;
UINT32 baseAddr=DMA0_BASE_ADDR;
/*获取DMA传输完成状态寄存器*/
tempReg=*(UINT32*)(base_addr+0x04);
*(UINT32*)(base_addr+0x04)=tempReg&0xff;
/*
*保存DMA传输完成状态到全局变量
* 1表示正常完成,2表示传输超时,4表示奇偶校验错
*/
Dma_err_ret=tempReg&0xff;
/*释放同步信号量,通知DMA传输完成*/
semGive((5)________________);
}
在该系统中有A、B两个应用任务同时从不同角度采集图像,都需要调用该DMA传输函数,任务A和任务B的优先级相同。该系统采用优先级抢占的调度策略。在任务A调用DMA传输函数进行DMA传输时,有时会出现函数返回值为0的情况。根据DMA控制器的芯片手册定义,1表示正常完成,2表示传输超时,4表示奇偶校验错,所以返回值不应该为0。
王工经过认真排查后,分析该故障发生的原因是当任务A调用dma_trails函数时,会发生任务suspend的情况,此时如果任务B也调用dma_trans函数,则会发生上述故障。
a.请给出dma_trans函数中会导致任务发生阻塞的代码行号。
b.按照王工的分析,对全局变量的不正确操作会导致该函数的返回值错误,请给出发生错误的代码行号。
c.王工对该程序进行了改进,将上述会导致返回值错误的代码放在某一行程序之后执行,即可解决该问题,请给出代码行号。
注意:这里的行号是指程序2中注释所标的第1行到第5行,请在第1行到第5行之中选择。
选项
答案
a.2或第2行或3或第3行 b.1或第1行 c.2或第2行
解析
临界区指的是一个访问共用资源(例如:共用设备或是共用存储器)的程序片段,而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性。当有线程进入临界区段时,其他线程或是进程必须等待,有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现,以确保这些共用资源是被互斥获得使用,例如:semaphore。只能被单一线程访问的设备,进程进入临界区的调度原则是:
1.如果有若干进程要求进入空闲的临界区,一次仅允许一个进程进入。
2.任何时候,处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区,则其他所有试图进入临界区的进程必须等待。
3.进入临界区的进程要在有限时间内退出,以便其他进程能及时进入自己的临界区。
4.如果进程不能进入自己的临界区,则应让出CPU,避免进程出现“忙等”现象。
在程序2的dma_trans函数中,定义了一段临界区,用互斥信号量sem_DMA1进行保护,但是全局变量Dma_err_ret没有被保护,当该函数被多任务调用,发生重入时,由于程序缺陷破坏了临界区中Dma_err_ret的值,导致程序运行出错。
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嵌入式系统设计师下午应用技术考试题库软考中级分类
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软考中级
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