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頁廣西生態工程職業技術學院《嵌入式綜合實訓》

2023-2024學年第二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20個小題，每小題2分，共40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、在嵌入式系統的內存保護機制中，虛擬內存通常不是必需的。假設一個簡單的電子秤的嵌入式系統，內存資源有限。以下關于內存保護的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用硬件機制來實現內存訪問的權限控制B.不需要復雜的內存保護機制，因為系統功能簡單C.內存保護會增加系統的開銷，在簡單系統中可以忽略D.即使是簡單系統，也應該采用虛擬內存來提高內存管理的靈活性2、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3、在嵌入式操作系統中，實時性的保證不僅取決于軟件，還與硬件密切相關。假設一個嵌入式系統需要處理高速的外部事件，對響應時間的要求在微秒級別。為了滿足這種苛刻的實時性要求，以下哪種硬件和軟件的配合方式最為關鍵？（）A.高性能的CPU和簡單的操作系統B.專用的實時硬件和定制的操作系統C.通用的硬件平臺和復雜的操作系統D.低功耗的硬件和開源的操作系統4、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.WindowsPresentationFoundation5、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6、嵌入式操作系統在工業控制領域有著廣泛應用。假設一個工業控制系統需要高穩定性和確定性的操作。以下關于工業控制中操作系統的特點，正確的是：（）A.具備硬實時性、高可靠性和可預測的性能B.可以容忍一定程度的延遲和不確定性C.對操作系統的穩定性和性能要求不高，功能實現為主D.工業控制中的操作系統與一般嵌入式系統相同7、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8、在一個基于嵌入式操作系統的工業控制設備中，例如數控機床的控制系統，需要對多個執行機構進行精確的定時控制，以保證加工精度和效率。以下哪種定時機制在這種情況下能夠提供更高的定時精度和穩定性？（）A.軟件定時器，通過操作系統的時鐘中斷實現B.硬件定時器，利用專門的定時器芯片C.基于網絡時間協議（NTP）的定時D.不使用定時機制，依靠任務的執行順序控制9、當設計一個基于嵌入式操作系統的便攜式醫療設備時，需要考慮到設備的尺寸、重量和電池壽命。對于操作系統的選擇，以下哪種嵌入式操作系統可能具有更好的適應性？（）A.FreeRTOSB.LinuxC.WindowsEmbeddedD.VxWorks10、在嵌入式系統的軟件開發中，代碼的可維護性和可讀性很重要。假設一個團隊正在開發一個復雜的嵌入式系統，多名開發人員參與。以下關于代碼規范的描述，哪一項是不正確的？（）A.制定統一的代碼規范，包括命名規則、縮進風格等B.代碼規范會限制開發人員的創造力，降低開發效率C.良好的代碼規范有助于提高代碼的可維護性和可讀性D.定期對代碼進行審查，確保符合代碼規范11、嵌入式操作系統的中斷處理機制直接影響系統的響應性能。假設一個嵌入式系統需要實時響應外部中斷事件。以下關于中斷處理的描述，正確的是：（）A.中斷處理程序應盡量短小精悍，快速完成關鍵處理，將復雜操作放入后臺任務B.中斷處理程序可以執行長時間的復雜計算，以一次性完成所有相關處理C.忽略中斷優先級，按照接收順序依次處理中斷D.中斷處理完全由硬件負責，操作系統不參與12、嵌入式操作系統的實時任務調度需要考慮任務的優先級和截止時間。假設一個自動駕駛系統的嵌入式設備，其中有剎車控制任務、轉向控制任務和導航計算任務等。以下關于任務調度的描述，哪一項是不正確的？（）A.剎車控制任務的優先級應該最高，以確保安全B.導航計算任務可以有較長的截止時間，因為其對實時性要求不高C.任務的優先級一旦設定，就不能更改D.可以根據系統的運行情況動態調整任務的優先級和截止時間13、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14、嵌入式操作系統的任務調度算法直接影響系統的性能和實時性。假設一個有多個實時任務和非實時任務的系統。以下關于任務調度算法選擇的描述，正確的是：（）A.采用先來先服務（FCFS）調度算法，保證任務的公平性B.選擇基于優先級的調度算法，優先執行實時任務C.使用時間片輪轉調度算法，平均分配CPU時間給所有任務D.任務調度算法對系統性能影響不大，可以隨意選擇15、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16、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17、嵌入式操作系統的圖形用戶界面（GUI）設計需要考慮資源限制和用戶體驗。假設一個嵌入式設備具有小尺寸的顯示屏。以下關于GUI設計的描述，哪一項是不正確的？（）A.應采用簡潔直觀的界面布局，避免過多的元素和復雜的操作B.選擇輕量級的GUI庫可以減少系統資源的占用C.圖形界面的響應速度不重要，只要功能齊全即可D.考慮用戶的操作習慣和視覺感受，提高界面的易用性18、在嵌入式系統中，實時時鐘（RTC）是一個重要的組件。假設一個嵌入式設備需要精確的時間記錄和定時功能。以下關于實時時鐘的描述，正確的是：（）A.實時時鐘由電池供電，即使設備斷電也能保持時間B.實時時鐘的精度主要取決于晶振的頻率，頻率越高精度越高C.可以通過軟件編程設置實時時鐘的初始時間和鬧鐘功能D.以上描述都是關于嵌入式系統中實時時鐘的正確特點19、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20、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二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在嵌入式系統中如何處理多任務并發訪問共享資源。2、（本題5分）解釋環形緩沖區和數據丟棄策略。3、（本題5分）解釋在嵌入式系統中如何構建可信執行環境。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用嵌入式操作系統實現一個RTC時鐘的時鐘中斷處理優化程序。2、（本題5分）創建一個任務，通過嵌入式操作系統控制一個電子秤的稱重和數據處理。3、（本題5分）設計一個程序，在嵌入式系統中使用照度異常檢測傳感器檢測光照度異常。4、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個Zigbee通信程序，組建網絡并傳輸數據。5