案例分析题

【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小时不间断图像采集的功能。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。


【程序1】

【程序2】

【程序3】

问答题

在操作系统的头文件中,有如下类型定义:

1. 该类型定义了一组什么类型的变量,简述其功能。
2. 在程序1的dma_init 函数中,应该将intConnec t函数的第二个参数转换成相应的类型,可以消除编译警告,请补充其中空(1)的内容。

【正确答案】

1.该类型定义了一组函数指针类型的变量。使用typedef给函数指针类型一个别名。
2.(1) VOIDFUNCPTR

【答案解析】

1.简单的函数指针的应用
形式1:返回类型(*函数名)参数表)
char (*pFun)int),
char csFun(int a){return;}
void main()
{
        pFun = csFun;
        (*pFun)(2);
}

第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int型, 返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。
第二行定义了一个函数csFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。 我们要从指针的层次上理解函数一函数的函数名实际 上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址。
然后就是main()函数了,它的第一句一它将函数csFun的地址赋值给变量pFun。main)函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向地址的内容,当然也就是取出了函数csFun()的内容,然后给定参数为2。

2.使用typede更直观更方便
形式1: typedef 返回类型(新类型)(参数表)
typedef char (*FUNCPTR)(int);
FUNCPTR pFun;
char csFun(int a){return;}
void main()
{
        pFun= csFun; 
        (*pFun)(2);
}

typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种FUNCPTR的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用FUNCPTR了。
第二行的代码便使用这个新类型定义了变量pFun,此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。

问答题

DMA控制器的寄存器操作序列,必须为原子操作,该程序中使用了两个信号量,一个用于进行寄存器操作系统的临界区保护,一个用于在传输函数和DMA完成中断处理程序之间同步。请根据信号量创建时的不同初始值,在程序2的dma_trans函数和程序3 dma_intHandle 函数中,补充空(2) 、(3)、(4)、(5)处的内容。

【正确答案】

(2) sem_ DMA1
(3) sem_ DMA2
(4) sem_ DMA1
(5) sem_ DMA2

【答案解析】

1.简单的函数指针的应用
形式1:返回类型(*函数名)参数表)
char (*pFun)int),
char csFun(int a){return;}
void main()
{
        pFun = csFun;
        (*pFun)(2);
}

第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int型, 返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。
第二行定义了一个函数csFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。 我们要从指针的层次上理解函数一函数的函数名实际 上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址。
然后就是main()函数了,它的第一句——它将函数csFun的地址赋值给变量pFun。main)函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向地址的内容,当然也就是取出了函数csFun()的内容,然后给定参数为2。

2.使用typede更直观更方便
形式1: typedef 返回类型(新类型)(参数表)
typedef char (*FUNCPTR)(int);
FUNCPTR pFun;
char csFun(int a){return;}
void main()
{
        pFun= csFun; 
        (*pFun)(2);
}

typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种FUNCPTR的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用FUNCPTR了。
第二行的代码便使用这个新类型定义了变量pFun,此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。

问答题

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_trans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。
1. 请给出dma_trans函数中会导致任务发生阻塞的代码行号。
2. 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。
3. 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。

【正确答案】

1.第3行
2.第1行
3.第2行

【答案解析】

1.简单的函数指针的应用
形式1:返回类型(*函数名)参数表)
char (*pFun)int),
char csFun(int a){return;}
void main()
{
        pFun = csFun;
        (*pFun)(2);
}

第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int型, 返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。
第二行定义了一个函数csFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。 我们要从指针的层次上理解函数一函数的函数名实际 上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址。
然后就是main()函数了,它的第一句——它将函数csFun的地址赋值给变量pFun。main)函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向地址的内容,当然也就是取出了函数csFun()的内容,然后给定参数为2。

2.使用typede更直观更方便
形式1: typedef 返回类型(新类型)(参数表)
typedef char (*FUNCPTR)(int);
FUNCPTR pFun;
char csFun(int a){return;}
void main()
{
        pFun= csFun; 
        (*pFun)(2);
}

typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种FUNCPTR的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用FUNCPTR了。
第二行的代码便使用这个新类型定义了变量pFun,此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。