裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁寧夏財經職業技術學院

《嵌入式系統設計C（實驗）》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、在嵌入式操作系統中，內存管理是一個關鍵部分。假設一個嵌入式設備需要同時運行多個任務，且這些任務對內存的需求各不相同。有的任務需要較大的連續內存空間來處理大量數據，有的任務則只需要較小的內存塊進行頻繁的讀寫操作。在這種情況下，以下哪種內存管理策略更適合？（）A.固定分區分配，將內存預先劃分為固定大小的分區B.動態分區分配，根據任務需求實時分配內存C.分頁式內存管理，將內存劃分為固定大小的頁D.分段式內存管理，根據程序的邏輯分段分配內存2、在嵌入式系統中，內存保護機制可以防止程序錯誤導致的系統崩潰。假設一個應用程序出現了內存訪問越界的錯誤。以下關于內存保護機制的作用，正確的是：（）A.內存保護機制能夠及時發現并阻止越界訪問，避免影響其他程序的運行B.內存保護機制會自動修復越界訪問造成的數據錯誤C.即使有內存保護機制，越界訪問也可能導致系統立即死機D.內存保護機制只對操作系統內核有效，對應用程序不起作用3、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4、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5、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6、在嵌入式系統的開發過程中，調試工具和技術的選擇對開發效率有重要影響。假設要對一個運行在特定硬件平臺上的嵌入式軟件進行調試，需要能夠實時查看變量值、跟蹤程序執行流程和分析系統性能。以下哪種調試工具和方法的組合最為有效？（）A.使用硬件調試器，如JTAGB.借助軟件模擬器進行調試C.通過打印輸出進行調試D.不進行調試，直接發布產品7、在嵌入式操作系統中，任務的優先級反轉是一個可能出現的問題。假設一個高優先級任務需要等待一個被低優先級任務占用的資源，導致高優先級任務被阻塞。以下哪種方法能夠有效地避免或解決任務優先級反轉的問題？（）A.提升低優先級任務的優先級，使其盡快釋放資源B.禁止低優先級任務占用關鍵資源C.使用優先級繼承機制，暫時提高占用資源的低優先級任務的優先級D.不處理優先級反轉問題，依靠任務調度算法自動解決8、嵌入式操作系統的文件系統掛載和卸載需要謹慎處理。假設一個嵌入式設備在運行過程中需要動態掛載和卸載文件系統。以下關于這一操作的描述，正確的是：（）A.可以隨意進行文件系統的掛載和卸載，不會影響系統穩定性B.在掛載和卸載時，需要處理好文件系統的一致性和數據完整性C.文件系統的掛載和卸載對系統性能沒有影響，無需特別關注D.嵌入式系統不支持動態文件系統掛載和卸載9、在嵌入式系統中，實時時鐘（RTC）是常用的模塊。假設一個嵌入式設備需要精確的時間記錄。以下關于實時時鐘的描述，哪一項是不正確的？（）A.實時時鐘可以在系統斷電時依靠電池保持時間的準確性B.可以通過編程設置實時時鐘的鬧鐘功能，實現定時喚醒系統C.實時時鐘的精度只取決于時鐘芯片的質量，與軟件配置無關D.實時時鐘通常與操作系統的時間管理模塊進行交互，提供統一的時間服務10、嵌入式操作系統的網絡支持對于實現設備的聯網功能至關重要。假設一個嵌入式設備需要接入無線網絡。以下關于嵌入式網絡支持的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以使用輕量級的網絡協議棧，如lwIP，來減少資源占用B.無線網絡驅動程序需要適配不同的無線芯片和通信標準C.嵌入式操作系統需要提供網絡配置和管理的接口，方便用戶設置網絡參數D.所有的嵌入式操作系統都具備完善的網絡功能，無需額外的開發和配置11、嵌入式操作系統的內核裁剪是為了適應特定的應用需求。假設一個簡單的溫度監測嵌入式系統，不需要復雜的功能。以下關于內核裁剪的描述，哪一項是不正確的？（）A.只保留與溫度監測相關的功能模塊，去除不必要的組件B.內核裁剪可能會影響系統的穩定性和可擴展性C.可以隨意裁剪內核，不會對系統性能產生負面影響D.裁剪后的內核需要進行充分的測試，確保其正常運行12、嵌入式操作系統常常需要與外部網絡進行通信。假設一個嵌入式設備需要通過無線網絡傳輸大量數據。以下關于網絡通信的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用TCP/IP協議棧實現可靠的數據傳輸，但協議棧的實現會占用一定的系統資源B.無線網絡的信號強度和穩定性會影響數據傳輸的質量，需要進行相應的錯誤處理和重傳機制C.為了降低功耗，在不需要通信時應關閉網絡接口，而不是保持連接狀態D.網絡通信的安全性只需要在應用層進行考慮，底層協議不需要關注13、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14、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15、在嵌入式系統中，實時時鐘（RTC）是一個重要的組件。假設一個考勤系統的嵌入式設備需要準確記錄時間。以下關于實時時鐘的使用，哪一項是不正確的？（）A.實時時鐘可以在系統斷電時依靠備用電池保持時間的準確性B.不需要對實時時鐘進行校準，其初始設置就是準確的C.可以通過軟件編程設置實時時鐘的時間和日期D.實時時鐘的精度會影響系統對時間的記錄和處理16、當為一個低功耗的嵌入式設備選擇處理器時，需要綜合考慮性能、功耗和成本等因素。假設設備對計算能力要求不高，但對電池續航有嚴格要求。以下哪種處理器類型最為適合？（）A.高性能的通用處理器B.低功耗的微控制器C.專用的數字信號處理器D.多核處理器17、在嵌入式操作系統中，進程間通信機制的選擇需要根據具體應用場景來決定。假設兩個進程需要頻繁地交換大量數據，對通信效率要求很高。以下哪種進程間通信方式最為合適？（）A.管道B.消息隊列C.共享內存D.套接字18、嵌入式操作系統的啟動過程需要高效和可靠。假設一個嵌入式設備在啟動時需要初始化硬件設備、加載內核和應用程序。為了縮短啟動時間，同時保證系統的穩定性，以下哪種啟動優化方法最為有效？（）A.減少初始化步驟B.壓縮內核和應用程序C.并行化啟動過程中的部分任務D.不進行任何優化，保持默認啟動流程19、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20、嵌入式操作系統通常需要在資源受限的環境中運行。假設一個智能家居控制器的嵌入式系統，其內存和處理能力有限。在這種情況下，對于系統的內存管理，以下哪種策略是最為重要的？（）A.使用動態內存分配，以靈活滿足不同任務的需求B.采用靜態內存分配，避免內存碎片和分配開銷C.依賴虛擬內存機制，擴展系統的可用內存D.不進行內存管理，讓應用程序自行處理內存21、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22、嵌入式操作系統的移植是將其適配到不同的硬件平臺上。假設要將一個嵌入式操作系統從一種微控制器移植到另一種微控制器。以下關于操作系統移植的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要修改與硬件相關的代碼，如驅動程序和底層接口B.操作系統的內核部分通常具有較好的可移植性，無需進行大量修改C.不同微控制器的寄存器配置和中斷處理方式可能不同，需要相應調整D.只要操作系統的源代碼開放，就可以輕松地將其移植到任何硬件平臺上，無需考慮兼容性問題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、在嵌入式系統開發中，對于實時性要求極高的任務，通常采用硬實時的處理方式。假設一個嵌入式控制系統需要在特定的時間內完成對關鍵設備的控制操作。以下關于硬實時任務的描述，正確的是：（）A.硬實時任務必須在規定的截止時間之前完成，否則會導致嚴重后果B.即使系統資源緊張，硬實時任務也能優先獲得所需的資源C.硬實時任務的執行時間可以有一定的彈性，只要在大致范圍內完成即可D.硬實時任務可以被其他高優先級的非實時任務中斷25、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述在嵌入式系統中如何進行中斷延遲的優化。2、（本題5分）解釋數字簽名驗證和信任鏈的建立。3、（本題5分）簡述嵌入式操作系統中的任務切換時間。4、（本題5分）嵌入式操作系統中的代碼混淆技術有什么作用？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用嵌入式操作系統編寫一個物理傳感器的驅動程序。2、（本題5分）實現一個嵌入式程序，使用觸摸屏進行輸入操作。3、（本題5分）實現一個嵌入式程序，使用語音識別模塊進行語音控制。4、（本題5分）編寫嵌入式代碼，實現UART串口通信，發送和接收數據。5、（本題5分）利用嵌入式操作系統實現一個