站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁貴州醫科大學神奇民族醫藥學院《嵌入式人工智能》

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25個小題，每小題1分，共25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2、嵌入式操作系統的安全機制對于保護系統和數據至關重要。假設一個金融支付終端的嵌入式系統，需要防止數據泄露和惡意攻擊。以下關于安全機制的描述，哪一項是不正確的？（）A.采用加密技術對敏感數據進行加密存儲和傳輸B.定期更新系統補丁，修復可能存在的安全漏洞C.可以完全依賴操作系統的默認安全設置，無需額外的安全措施D.對用戶的身份進行認證和授權，限制非法訪問3、當一個嵌入式操作系統需要支持實時多媒體處理，例如在移動設備上進行高清視頻播放和錄制，對系統的處理能力和實時性有很高的要求。以下哪種硬件架構和技術的組合能夠更好地滿足這種需求？（）A.單核處理器搭配高速緩存B.多核處理器并采用并行處理技術C.專用的多媒體處理芯片D.降低系統時鐘頻率以減少功耗4、在嵌入式系統中，文件系統的選擇會影響系統的性能和存儲效率。假設一個手持式數據采集設備需要存儲大量的小文件。以下哪種文件系統可能是最合適的？（）A.FAT32文件系統，兼容性好，廣泛支持各種設備B.NTFS文件系統，具有高級的安全和權限管理功能C.EXT4文件系統，適合大容量存儲和高性能需求D.JFFS2文件系統，專為嵌入式系統設計，擅長處理小文件5、嵌入式操作系統的中斷處理機制對于系統的響應性能至關重要。假設一個安防監控嵌入式系統，需要及時響應外部傳感器的中斷信號。以下關于中斷處理的描述，哪一項是正確的？（）A.中斷處理程序應該盡可能短小精悍，以減少中斷響應時間B.可以在中斷處理程序中執行復雜的計算和數據處理C.中斷優先級越高，響應時間越慢D.中斷處理與系統的任務調度無關6、在嵌入式系統的存儲管理中，閃存（FlashMemory）是常用的存儲介質。假設一個嵌入式導航設備需要頻繁讀寫數據到閃存中。以下關于閃存的使用和管理，哪一項是需要特別注意的？（）A.不需要考慮擦除操作，直接寫入數據即可B.閃存的讀寫速度比傳統硬盤快，無需優化讀寫操作C.由于閃存具有有限的擦寫次數，需要采用均衡磨損算法延長其壽命D.閃存的容量很大，可以隨意存儲大量臨時數據7、在一個基于嵌入式操作系統的智能家居系統中，需要同時處理多種類型的任務，包括環境監測、設備控制和用戶交互。考慮到系統資源有限和不同任務的優先級差異，為了有效地管理內存資源，以下哪種內存管理技術可能最為合適？（）A.固定分區內存管理B.動態分區內存管理C.分頁式內存管理D.分段式內存管理8、在嵌入式系統中，實時操作系統的上下文切換時間對系統性能有影響。假設一個嵌入式系統需要頻繁進行任務切換。以下關于減少上下文切換時間的方法，正確的是：（）A.優化任務的保存和恢復操作，減少數據的保存和恢復量B.增加任務的執行時間，減少任務切換的頻率C.簡化任務的上下文信息，只保存關鍵的狀態數據D.以上方法都可以有效地減少實時操作系統的上下文切換時間9、嵌入式操作系統的可靠性和穩定性對于系統的正常運行至關重要。假設一個嵌入式系統運行在惡劣的環境中，可能會受到電磁干擾和溫度變化的影響。為了提高系統的可靠性，以下哪種措施可能是有效的？（）A.增加硬件冗余，如備用電源和存儲設備B.采用容錯算法，能夠在出現錯誤時自動恢復C.進行嚴格的軟件測試和驗證，確保代碼的質量D.以上措施都可以提高系統在惡劣環境下的可靠性10、當一個嵌入式操作系統需要與外部網絡進行通信，例如物聯網設備上傳數據到云服務器，在網絡連接不穩定或帶寬有限的情況下，以下哪種數據傳輸協議和技術更適合保證數據的可靠傳輸？（）A.TCP協議，提供可靠的面向連接的傳輸B.UDP協議，快速但不可靠的傳輸C.HTTP協議，基于請求-響應模式D.MQTT協議，專為低帶寬和不穩定網絡設計11、在嵌入式系統中，以下哪種通信方式適用于短距離、高速率的數據傳輸？（）A.SPIB.I2CC.UARTD.CAN12、在嵌入式系統的通信機制中，消息隊列是常用的一種方式。假設一個嵌入式系統中有多個任務需要相互通信和協作。以下關于消息隊列的描述，哪一項是不正確的？（）A.消息隊列可以實現任務之間的異步通信，發送方無需等待接收方的響應B.消息隊列可以存儲一定數量的消息，當隊列滿時，新的消息可以等待或被丟棄C.消息隊列中的消息可以具有不同的優先級，高優先級消息先被處理D.消息隊列只能在同一進程內的任務之間使用，不能用于不同進程之間的通信13、在嵌入式系統中，設備的驅動程序需要與硬件緊密配合。假設一個新的硬件設備需要集成到嵌入式系統中，以下關于驅動開發的步驟，正確的是：（）A.了解硬件的規格和接口，編寫驅動代碼，進行測試和調試B.直接使用現有的類似設備驅動程序，無需進行修改C.先進行系統的整體升級，然后再開發新設備的驅動D.忽略硬件特性，只關注驅動程序的功能實現14、在嵌入式操作系統中，文件系統的選擇需要考慮設備的存儲特性和應用需求。假設一個嵌入式設備使用閃存作為存儲介質，需要一個可靠且高效的文件系統。以下哪種文件系統可能是合適的選擇？（）A.FAT文件系統，廣泛兼容但不適合閃存的頻繁寫入B.NTFS文件系統，功能強大但對資源要求較高C.EXT文件系統，常用于Linux系統但對嵌入式設備不太優化D.JFFS2文件系統，專門為閃存設計，具有較好的磨損均衡和掉電保護15、假設在一個嵌入式安防監控系統中，需要同時處理多個攝像頭的視頻流，并進行實時的圖像分析和存儲。對于視頻數據的壓縮和編碼，以下哪種標準可能會被采用？（）A.H.264B.H.265C.MPEG-4D.MJPEG16、在嵌入式系統的安全方面，加密和認證技術是常用的手段。假設一個嵌入式設備需要保護敏感數據的傳輸和存儲。以下關于安全技術的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用對稱加密算法如AES對數據進行加密，保證數據的保密性B.非對稱加密算法如RSA常用于數字簽名和密鑰交換C.加密和認證技術會增加系統的開銷，但可以通過優化算法來降低影響D.只要使用了加密和認證技術，嵌入式系統就絕對安全，不會受到任何攻擊17、在一個基于嵌入式操作系統的智能倉儲系統中，需要對大量的貨物信息進行實時采集和處理。為了提高數據采集的效率和準確性，以下哪種數據采集技術可能會被使用？（）A.條碼掃描B.RFIDC.圖像識別D.以上都是18、在嵌入式系統的可靠性測試中，壓力測試是一種常用的方法。假設一個嵌入式設備需要在高負載和惡劣環境下長時間穩定運行，以下關于壓力測試的描述，哪一項是不正確的？（）A.壓力測試可以模擬系統在極端情況下的工作狀態，檢測潛在的故障B.壓力測試需要對系統的硬件、軟件和環境進行綜合考慮C.壓力測試只需要關注系統的性能指標，不需要考慮功能的正確性D.壓力測試的結果可以為系統的優化和改進提供依據19、在一個嵌入式操作系統中，內核的裁剪和定制是常見的操作。假設一個智能家電的控制系統，其功能相對簡單，不需要復雜的內核功能，同時對系統的存儲空間和運行效率有較高要求。以下哪種內核裁剪和定制的策略是最合適的？（）A.保留所有內核功能，僅優化內核參數B.根據具體需求，刪除不必要的內核模塊和功能C.只保留最基本的內核功能，其他功能通過外部庫實現D.參考其他類似系統的內核裁剪方案，進行簡單修改20、假設在一個嵌入式工業控制器中，需要同時運行多個實時任務和非實時任務。為了確保實時任務不受非實時任務的干擾，以下哪種內核架構可能是最適合的？（）A.單內核架構B.微內核架構C.宏內核架構D.混合內核架構21、在一個嵌入式工業監測系統中，如化工廠的環境監測系統，需要對多種環境參數進行實時監測和預警。為了提高系統的可靠性和穩定性，以下哪種容錯和故障診斷技術可能會被應用？（）A.傳感器冗余B.自診斷算法C.故障預警機制D.以上都是22、在嵌入式系統的開發過程中，調試工具和技術起著重要作用。假設一個復雜的嵌入式系統出現了運行時錯誤。以下關于調試方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以使用硬件調試器，如JTAG接口，直接訪問和控制處理器的內部狀態B.軟件調試工具可以在代碼中插入打印語句，輸出關鍵變量的值來輔助調試C.在線仿真器可以完全模擬嵌入式系統的運行環境，提供最準確的調試信息D.一旦系統開發完成并投入使用，就不再需要調試工具和技術，因為系統應該是穩定可靠的23、在嵌入式系統中，中斷處理是響應外部事件的重要機制。假設一個嵌入式設備需要快速響應外部中斷。以下關于中斷處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.中斷處理程序應該盡量短小精悍，以減少中斷響應時間B.可以采用中斷嵌套，允許高優先級中斷打斷低優先級中斷的處理C.中斷處理過程中不應該進行耗時的操作，如大量的數據計算和文件操作D.中斷處理的優先級是固定的，不能根據系統的運行狀態進行動態調整24、嵌入式操作系統的任務調度算法直接影響系統的性能和響應能力。假設一個嵌入式系統中有多個任務，包括實時任務和非實時任務。以下哪種調度算法可能最適合這種情況？（）A.先來先服務調度算法，按照任務到達的先后順序執行B.時間片輪轉調度算法，為每個任務分配固定的時間片輪流執行C.優先級調度算法，根據任務的優先級決定執行順序，高優先級任務優先執行D.隨機調度算法，隨機選擇任務執行，以平衡任務的執行機會25、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述可維護性測試的內容和評估標準。2、（本題5分）簡述看門狗的超時設置和復位操作。3、（本題5分）解釋內核裁剪的原則和方法。4、（本題5分）解釋基于工作負載和硬件特性的能耗分析。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，在嵌入式系統中使用壓力傳感器測量壓力值。2、（本題5分）設計一個基于嵌入式操作系統的任務刪除和創建程序。3、（本題5分）創建一個任務，通過嵌入式操作系統控制一個步進電機的運動。4、（本題5分）編寫代碼，實現嵌入式系統的濕度變化率傳感器驅動程序。5、（本題5分）設計一個基于嵌入式操作系