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頁豫章師范學院《嵌入式系統設計與實踐》

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15個小題，每小題1分，共15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、嵌入式系統中的設備驅動程序負責與硬件設備進行交互。假設需要為一個新的傳感器開發設備驅動程序，以下關于設備驅動程序開發的步驟，哪一項是不正確的？（）A.了解傳感器的硬件接口和通信協議B.編寫初始化代碼、數據讀寫代碼和中斷處理代碼C.將設備驅動程序編譯為獨立的可執行文件，在系統運行時動態加載D.設備驅動程序不需要考慮操作系統的內存管理和任務調度機制2、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3、當開發一個基于嵌入式操作系統的智能家電產品，如智能冰箱，需要實現與用戶的友好交互和遠程控制功能。以下哪種用戶界面技術可能會被應用？（）A.觸摸屏B.語音識別C.手機APPD.以上都是4、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醫療設備，對響應時間有嚴格要求。以下關于實時操作系統（RTOS）在這種場景下的特點描述，正確的是：（）A.RTOS能夠保證任務在規定的時間內完成響應，具有確定性B.RTOS采用復雜的調度算法，導致系統資源開銷較大，但能確保實時性C.RTOS不支持多任務處理，以專注于關鍵任務的實時響應D.RTOS對硬件資源要求較低，適用于資源受限的嵌入式設備5、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和有限的處理能力。以下關于嵌入式GUI設計的描述，哪一項是錯誤的？（）A.應該選擇輕量級的GUI框架，以減少系統資源消耗B.圖形元素的設計應該簡潔明了，避免過于復雜的動畫和特效C.觸摸屏支持可以提高用戶交互的便利性，但會增加系統的復雜性和成本D.由于資源限制，嵌入式GUI無法實現與桌面操作系統相同水平的用戶體驗，因此無需關注用戶需求6、嵌入式系統中的中斷向量表用于存儲中斷處理程序的入口地址。假設一個嵌入式系統中有多個中斷源，以下關于中斷向量表的描述，哪一項是不準確的？（）A.中斷向量表通常位于固定的內存地址B.當中斷發生時，處理器根據中斷號查找中斷向量表獲取相應的中斷處理程序入口地址C.中斷向量表的內容可以在系統運行時動態修改D.中斷向量表的大小取決于系統支持的中斷源數量7、在一個基于嵌入式操作系統的智能傳感器網絡中，節點之間需要進行低功耗、遠距離的無線通信。以下哪種無線通信技術可能是最佳選擇？（）A.ZigbeeB.Wi-FiC.BluetoothD.LoRa8、在嵌入式系統的存儲擴展中，外部存儲器如SD卡和eMMC可以提供額外的存儲空間。假設一個嵌入式設備需要擴展存儲容量。以下關于存儲擴展的描述，哪一項是不正確的？（）A.選擇存儲設備時需要考慮容量、速度、接口類型和功耗等因素B.可以通過文件系統將外部存儲器與內部存儲器統一管理C.存儲擴展不會對系統的啟動時間和運行性能產生影響D.在使用外部存儲器時，需要注意數據的讀寫權限和訪問控制9、在嵌入式系統的能耗優化中，除了硬件設計，操作系統也能發揮作用。假設一個電池供電的嵌入式設備需要延長工作時間。以下關于操作系統層面能耗優化的描述，正確的是：（）A.動態調整處理器電壓和頻率，根據任務負載降低能耗B.關閉所有節能功能，以保證系統性能不受影響C.能耗優化主要由硬件完成，操作系統作用有限D.操作系統的能耗優化措施對電池壽命沒有顯著影響10、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11、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12、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13、在嵌入式操作系統中，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各種硬件設備、加載內核和應用程序。以下哪種啟動方式能夠更快地完成系統啟動，并減少啟動過程中的錯誤？（）A.從本地存儲設備順序讀取并加載B.通過網絡下載啟動所需的文件C.先加載部分關鍵模塊，其他模塊在運行時按需加載D.隨機加載啟動所需的模塊和文件14、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15、嵌入式操作系統的應用場景非常廣泛，從消費電子到工業控制等領域都有應用。假設一個智能家居系統的嵌入式設備，需要實現多種智能控制功能。以下關于系統設計的描述，哪一項是不正確的？（）A.充分考慮用戶的需求和使用習慣，設計友好的用戶界面B.可以不考慮系統的擴展性，因為功能需求是固定的C.優化系統的能耗，以降低家庭用電成本D.確保系統的穩定性和可靠性，避免出現故障影響正常使用二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）如何在嵌入式操作系統中實現低功耗藍牙通信？2、（本題5分）解釋網絡協議優化和緩沖區管理。3、（本題5分）簡述實時內核的性能指標。4、（本題5分）簡述嵌入式操作系統中的進程間通信方式。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工業機器人的協作控制中的應用，包括多機器人協作、任務分配、通信協議等方面，探討其對工業自動化的拓展。2、（本題5分）分析嵌入式操作系統在智能安防門禁系統中的應用。探討其在人員識別、門禁控制、安全管理等方面的表現，以及如何增強系統的安全性和穩定性。3、（本題5分）分析嵌入式操作系統在智能消防報警系統中的應用。探討其在火災檢測、報警通知、聯動控制等方面的表現，以及如何提高系統的響應速度和可靠性。4、（本題5分）論述嵌入式操作系統在智能空氣檢測儀中的重要性。智能空氣檢測儀需要準確檢測空氣質量和數據傳輸功能，嵌入式操作系統如何保障其性能和可靠性？包括傳感器數據處理、通信等方面。5、（本題5分）分析嵌入式操作系統中的電源管理與節能策略。解釋電源管理的目標和方法，分