學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海閔行職業技術學院《嵌入式系統設計課程設計》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、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，要求對外部事件的響應在規定的時間內完成。以下關于實時性的描述，哪一項是不準確的？（）A.硬實時系統對響應時間的要求極為嚴格，錯過時限可能導致嚴重后果B.軟實時系統允許一定程度的超時，但仍需盡量滿足時間要求C.實時性只與操作系統的內核調度算法有關，與硬件性能無關D.為了保證實時性，可能需要對系統資源進行嚴格的分配和管理2、在嵌入式操作系統中，內核的搶占式和非搶占式調度方式各有特點。假設一個嵌入式系統中有多個實時任務和非實時任務，為了在保證實時任務響應的同時提高系統的整體效率，以下哪種調度方式更為合適？（）A.搶占式調度B.非搶占式調度C.混合搶占式和非搶占式調度D.隨機選擇調度方式3、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4、在嵌入式系統的軟件開發中，代碼的可移植性是一個重要的考慮因素。假設要將一個在一種嵌入式平臺上開發的軟件移植到另一個不同架構的平臺上，為了減少移植的工作量，以下哪種方法最為有效？（）A.使用跨平臺的編程語言和庫B.針對新平臺重新編寫全部代碼C.盡量使用平臺相關的特性D.不考慮可移植性，只在原平臺上運行5、嵌入式操作系統常常需要在資源受限的環境下運行。假設有一個嵌入式設備，其內存和處理器性能都有限，需要運行一個圖形用戶界面（GUI）應用程序。以下哪種GUI框架可能是最適合的選擇？（）A.QtB.GTK+C.MiniGUID.WindowsPresentationFoundation6、對于一個資源受限的嵌入式系統，電源管理至關重要。假設該系統需要在不同的工作模式下（如全速運行、待機、休眠等）切換，以達到節能的目的。同時，要確保系統能夠快速從低功耗模式恢復到正常工作狀態。以下哪種電源管理策略最為有效？（）A.動態電源管理，根據系統負載調整電源狀態B.靜態電源管理，預設固定的電源模式C.關閉所有不必要的設備以最大程度節能D.始終保持系統在全速運行狀態，不進行電源管理7、在嵌入式操作系統的開發中，代碼優化是提高系統性能的重要環節。假設一個嵌入式系統的某個關鍵函數執行效率較低，需要進行優化。以下哪種優化方法在不影響功能的前提下能夠最大程度地提高性能？（）A.減少函數的參數數量B.使用更高效的算法重新實現函數C.減少函數內部的條件判斷D.增加函數的代碼注釋以提高可讀性8、在嵌入式操作系統中，對于實時性要求極高的工業控制系統，如自動化生產線的控制，需要確保任務的響應時間和確定性。假設系統中存在多個關鍵任務，如傳感器數據采集、控制算法執行和設備驅動控制，以下哪種調度算法最能滿足這種嚴格的實時性需求？（）A.先來先服務調度B.優先級調度C.時間片輪轉調度D.最短作業優先調度9、嵌入式操作系統常常需要在低功耗的情況下保持系統的運行。假設一個基于電池供電的嵌入式設備，在系統空閑時需要降低功耗以延長電池壽命。以下哪種技術可以有效地實現這一目標？（）A.動態電壓頻率調整B.關閉部分不必要的硬件設備C.進入睡眠模式D.以上都是10、嵌入式操作系統的內核裁剪是為了滿足特定系統的需求。假設一個嵌入式系統只需要支持基本的任務調度和內存管理功能，以下關于內核裁剪的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以去除不必要的內核模塊和功能，減小內核體積B.內核裁剪需要對操作系統的內部結構有深入的了解C.裁剪后的內核性能一定比完整內核更高D.內核裁剪需要在滿足系統需求的前提下進行，避免影響系統的穩定性11、假設一個嵌入式系統需要運行一個復雜的圖形用戶界面（GUI），例如智能手表的操作界面，對界面的響應速度和資源占用有嚴格要求。以下哪種GUI框架和技術更適合這種嵌入式應用？（）A.Qt框架，功能強大但資源消耗較大B.MiniGUI框架，輕量級且適合嵌入式環境C.自行開發基于底層圖形庫的GUID.不使用GUI，采用命令行界面12、當設計一個基于嵌入式操作系統的低功耗系統時，例如用于物聯網的遠程傳感器節點，其電源供應有限，需要長時間依靠電池工作。在這種情況下，除了硬件層面的節能設計，操作系統層面也需要采取相應的策略。以下哪種操作系統層面的節能策略最為有效？（）A.降低處理器的工作頻率B.動態關閉暫時不用的設備C.減少系統的任務切換次數D.采用簡單的任務調度算法，降低調度開銷13、嵌入式操作系統的設備驅動開發是系統集成的關鍵環節。假設要開發一個新的傳感器驅動。以下關于驅動開發的描述，正確的是：（）A.直接使用通用的傳感器驅動代碼，不進行任何修改B.深入了解傳感器的工作原理和通信協議，按照操作系統的驅動框架進行開發C.忽略設備的特性和操作系統的要求，自行設計驅動接口D.設備驅動開發與操作系統內核無關，可以獨立完成14、嵌入式操作系統在資源受限的環境中運行，內存管理至關重要。假設一個嵌入式設備的內存資源有限，需要運行多個任務。以下關于嵌入式內存管理的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用靜態內存分配，在編譯時確定每個任務所需的內存大小B.動態內存分配可以更靈活地使用內存，但可能會導致內存碎片問題C.內存映射文件技術可以在一定程度上節省內存空間，但會增加系統的復雜性D.為了提高內存使用效率，應該盡量減少內存的緩存和預取機制15、嵌入式操作系統中的內核調試通常比應用程序調試更困難。假設需要調試嵌入式操作系統的內核。以下關于內核調試的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用內核調試工具如kgdb來進行遠程調試B.內核調試需要對操作系統的內部結構和機制有深入的了解C.在內核調試過程中，可以隨意修改內核的數據和代碼，不會影響系統的穩定性D.打印內核調試信息需要謹慎，避免輸出過多信息導致系統性能下降二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋音頻編碼格式的選擇和優化。2、（本題5分）解釋如何根據任務的緊急程度和重要性分配優先級。3、（本題5分）在嵌入式操作系統中，如何處理系統的熱管理？三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析嵌入式操作系統在智能照明控制系統中的節能策略，包括亮度調節、定時開關、感應控制等方面，探討其對能源節約的貢獻。2、（本題5分）以一個智能血糖儀為例，分析嵌入式操作系統在其中的功能需求，如血糖檢測、數據存儲、遠程傳輸等方面，討論其在健康管理中的應用。3、（本題5分）以一個智能音箱的智能家居集成功能為例，分析嵌入式操作系統在其中的應用，包括設備控制、場景設置、語音指令識別等方面，討論其在家庭智能化中的地位。4、（本題5分）論述嵌入式操作系統在智能電動工具中的重要性。智能電動工具需要精確的控制和安全保護功能，嵌入式操作系統如何實現這些功能？包括電機控制、傳感器數據處理等方面。5、（本題5分）論述嵌入式操作系統在智能電網智能