裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁江西管理職業學院《嵌入式原理及應用Ⅱ（嵌入式系統技術）》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、嵌入式操作系統的實時性能評估需要綜合考慮多個指標。假設一個嵌入式系統用于實時控制應用。以下關于實時性能評估指標的描述，哪一項是不正確的？（）A.任務響應時間是指從任務請求到任務開始執行的時間間隔B.任務切換時間是指從一個任務切換到另一個任務所需的時間C.系統吞吐量是指單位時間內系統完成的任務數量，是評估實時性能的唯一重要指標D.資源利用率包括CPU利用率、內存利用率等，也能反映系統的實時性能2、在嵌入式系統的圖形界面開發中，需要考慮資源受限和用戶體驗。假設一個小型嵌入式設備需要顯示簡單的圖形界面。以下關于圖形界面選擇的描述，正確的是：（）A.使用復雜的圖形庫，提供豐富的圖形效果B.選擇輕量級的圖形庫，如MiniGUI，滿足基本需求并節省資源C.不使用圖形界面，通過命令行與用戶交互D.圖形界面的選擇對系統性能沒有影響3、在嵌入式操作系統中，內核的實時性擴展是提高系統響應能力的重要手段。假設一個嵌入式系統需要處理對時間要求極為嚴格的任務，如工業控制中的實時閉環控制。以下哪種實時性擴展技術能夠更好地滿足這種硬實時需求？（）A.在內核中增加搶占點，提高任務切換的及時性B.采用微內核架構，減小內核的體積和復雜性C.優化內核的調度算法，提高任務調度的效率D.不進行實時性擴展，依靠默認的內核配置4、嵌入式系統中的實時內核通常需要滿足嚴格的時間約束。假設一個實時內核需要在規定的時間內完成任務調度和中斷處理，以下關于實時內核性能評估的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以通過測量任務切換時間、中斷響應時間等指標來評估實時內核的性能B.實時內核的性能只與軟件實現有關，與硬件平臺無關C.最壞情況執行時間（WCET）是評估實時內核性能的重要參數之一D.實時內核的性能評估需要在實際的應用場景中進行，以獲得準確的結果5、當開發一個基于嵌入式操作系統的汽車電子控制系統時，例如發動機管理系統，系統需要在惡劣的環境下穩定運行，并且能夠快速響應各種故障和異常情況。在這種高可靠性要求的場景下，以下哪種軟件開發方法更合適？（）A.敏捷開發方法，快速迭代和適應變化B.瀑布開發模型，嚴格按照階段順序進行開發C.基于模型的開發方法，通過建模和仿真進行驗證D.極限編程方法，強調團隊合作和溝通6、在嵌入式操作系統中，實時性是一個關鍵特性。假設一個嵌入式系統用于控制工業生產線上的機器人，對操作的響應時間有嚴格要求。以下關于實時性保證的描述，正確的是：（）A.任何嵌入式操作系統都能滿足該系統的實時性要求，無需特殊考慮B.只要提高處理器的主頻，就能確保系統的實時響應C.選擇專門為實時應用設計的嵌入式操作系統，并合理配置任務優先級和調度策略，以滿足實時性需求D.實時性只與硬件相關，與操作系統的選擇和配置無關7、嵌入式操作系統的內核裁剪是為了滿足特定應用的需求和資源限制。假設一個簡單的嵌入式傳感器設備，只需要基本的任務調度和通信功能。在進行內核裁剪時，以下哪些部分可能會被去除？（）A.復雜的內存管理模塊，因為設備內存需求簡單B.完整的網絡協議棧，因為設備不需要聯網C.高級的設備驅動支持，因為傳感器設備驅動相對簡單D.以上選項都有可能被裁剪以減小內核體積8、在一個嵌入式操作系統中，電源管理模塊需要根據系統的工作狀態動態調整電源策略。假設系統在不同的工作模式下，如全速運行、待機和休眠，對電源的需求差異很大。以下哪種電源管理策略能夠在滿足性能需求的同時最大程度地降低功耗？（）A.固定電源供應，不進行動態調整B.根據系統負載實時調整處理器電壓和頻率C.僅在待機和休眠模式下降低電源供應D.始終保持最高電源供應以保證性能9、在嵌入式操作系統的開發過程中，調試工具和技術的選擇對開發效率有很大影響。假設一個嵌入式系統在運行時出現了難以復現的錯誤，需要進行深入的調試和分析。以下哪種調試方法能夠提供更詳細和準確的調試信息？（）A.基于硬件調試器，如JTAG調試B.通過打印輸出進行調試C.使用軟件仿真工具進行調試D.依靠經驗和猜測進行調試10、當開發一個基于嵌入式操作系統的智能手表應用時，需要考慮到系統的存儲容量有限和性能要求。對于應用程序的代碼和數據存儲，以下哪種存儲介質可能是最合適的？（）A.NORFlashB.NANDFlashC.eMMCD.SD卡11、在一個嵌入式操作系統中，為了提高系統的可靠性和容錯能力，對于關鍵任務的數據存儲和恢復，以下哪種技術或方法可能會被采用？（）A.定期數據備份B.數據冗余存儲C.錯誤檢測和糾正碼D.以上都是12、當為一個嵌入式設備選擇操作系統時，需要考慮其應用領域和需求特點。假設一個設備需要支持實時性、低功耗和小型化，同時開發難度要相對較低。以下哪種嵌入式操作系統最為適合？（）A.FreeRTOSB.LinuxC.WindowsCED.VxWorks13、在一個基于嵌入式操作系統的無人機飛行控制系統中，需要對飛行器的姿態、位置和速度進行精確的控制和監測。為了實現高效的控制算法和快速的響應，以下哪種編程語言可能會被優先使用？（）A.C語言B.Python語言C.Java語言D.JavaScript語言14、在嵌入式系統開發中，電源管理是一個重要的考慮因素。假設一個便攜式嵌入式設備需要在電池供電下長時間運行。以下關于電源管理策略的描述，正確的是：（）A.讓設備始終以最高性能運行，不考慮電源消耗B.根據設備的工作狀態動態調整處理器頻率和設備功耗，在性能和電源消耗之間取得平衡C.關閉所有不必要的硬件設備，以最大限度延長電池壽命，即使這可能影響系統功能D.電源管理由硬件自動完成，操作系統無需干預15、在一個嵌入式音頻處理系統中，如數字音頻播放器，需要對音頻信號進行高質量的處理和輸出。為了實現低失真和高保真的音頻效果，以下哪種音頻處理技術可能會被使用？（）A.數字信號處理算法B.音頻編碼和解碼C.音頻均衡和濾波D.以上都是16、嵌入式操作系統的文件系統對于數據的存儲和管理至關重要。假設有一個嵌入式設備，需要頻繁地讀寫小文件，并且對存儲介質的空間利用率要求較高。以下哪種文件系統可能是最適合的選擇？（）A.FAT32B.NTFSC.ext4D.JFFS217、在嵌入式系統中，設備驅動程序負責與硬件設備進行通信。假設一個嵌入式設備需要與多種外部設備交互，如傳感器、顯示器等。以下關于設備驅動程序的描述，哪一項是不準確的？（）A.設備驅動程序需要提供與硬件設備通信的接口，將硬件操作抽象為軟件可調用的函數B.設備驅動程序可以分為字符設備驅動、塊設備驅動和網絡設備驅動等不同類型C.為了提高系統的可移植性，設備驅動程序應該與具體的硬件平臺緊密耦合，以充分發揮硬件性能D.好的設備驅動程序應該具備錯誤處理和資源管理的能力，以保證系統的穩定性和可靠性18、在嵌入式系統的軟件開發中，代碼優化是提高性能的重要手段。假設一個嵌入式應用程序運行速度較慢。以下關于代碼優化的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過算法改進和數據結構優化來提高程序的效率B.減少函數調用的開銷和循環的次數可以提升性能C.代碼優化只需要關注時間復雜度，空間復雜度不重要D.針對特定的硬件平臺進行指令級優化可以獲得顯著的性能提升19、在嵌入式系統的軟件更新方面，需要考慮系統的可用性和安全性。假設一個正在運行的嵌入式設備需要進行軟件升級。以下關于軟件更新方式的描述，正確的是：（）A.直接在運行時進行在線更新，不考慮更新失敗的風險B.采用離線更新方式，將設備停機后進行更新，確保更新的可靠性C.忽略軟件更新，使用初始版本直至設備退役D.軟件更新方式對系統的穩定性和安全性沒有影響20、嵌入式操作系統中的引導加載程序（Bootloader）負責啟動系統。假設一個嵌入式系統的Bootloader出現故障。以下關于Bootloader的描述，哪一項是不正確的？（）A.Bootloader可以從多種存儲介質中加載操作系統內核B.可以對Bootloader進行定制，以滿足特定的硬件和系統需求C.Bootloader的故障只能通過重新燒寫固件來解決，無法通過軟件修復D.良好的Bootloader設計應該具有錯誤恢復和升級功能二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋視頻流的解碼、緩存和播放控制。2、（本題5分）什么是嵌入式系統的可移植性測試？3、（本題5分）簡述設備驅動程序的編寫流程。4、（本題5分）簡述如何在嵌入式系統中進行高效的傳感器數據融合？5、（本題5分）簡述看門狗復位的工作原理和配置方法。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫代碼，實現嵌入式系統的液位波動傳感器驅動程序。2、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個LoRa數據包糾錯程序。3、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個Zigbee節點能量管理程序。4、（本題5分）在嵌入式操作系統中，創建一個任務掛起和恢復機制。5、（本題5分）設計一個程序，在嵌入式系統中使用壓力變化率傳感器測量壓力變化率。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）分析嵌入式