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頁泰山護理職業學院

《嵌入式系統應用開發》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在嵌入式系統開發中，電源管理的策略需要根據系統的工作模式進行調整。假設一個嵌入式設備有正常工作模式和低功耗模式。以下關于電源管理模式切換的描述，正確的是：（）A.根據系統的負載和任務需求，自動在不同模式之間切換B.由用戶手動選擇電源管理模式，以適應不同的使用場景C.系統始終保持在正常工作模式，以保證性能不受影響D.低功耗模式只在電池電量低于一定閾值時啟用2、在嵌入式操作系統中，代碼的優化對于提高系統性能至關重要。假設一個關鍵函數需要在有限的時間內完成大量計算，為了提高其執行效率，以下哪種優化方法最為有效？（）A.算法改進B.代碼向量化C.減少函數調用D.以上方法綜合運用3、嵌入式操作系統中的任務調度算法決定了任務執行的順序和時機。假設一個嵌入式系統中有多個任務，它們具有不同的優先級和截止時間。以下關于任務調度算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.優先級調度算法根據任務的優先級來決定執行順序，高優先級任務優先執行B.最早截止時間優先調度算法選擇截止時間最早的任務執行，以滿足任務的實時性要求C.輪轉調度算法將CPU時間平均分配給各個任務，適用于任務執行時間相近的情況D.一旦任務的調度算法確定，就不能根據系統的運行情況進行動態調整，以保證穩定性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、在嵌入式系統的硬件選型中，需要綜合考慮多種因素。假設一個智能手表的嵌入式系統，需要低功耗、高性能的處理器。以下關于硬件選型的描述，哪一項是不正確的？（）A.只關注處理器的性能，忽略功耗和成本B.考慮處理器的集成度，如是否集成了藍牙、Wi-Fi等功能模塊C.參考其他類似產品的硬件選型方案，借鑒經驗D.進行硬件的性能測試和評估，確保滿足系統需求6、在一個嵌入式操作系統中，文件系統的選擇對系統性能和存儲資源的利用有重要影響。假設一個嵌入式設備需要存儲大量的小文件，且這些文件需要頻繁地進行讀寫操作。同時，設備的存儲空間有限，對文件系統的空間利用率要求較高。以下哪種文件系統更適合這種需求？（）A.FAT文件系統，簡單易用但空間利用率較低B.NTFS文件系統，功能強大但開銷較大C.EXT文件系統，常用于Linux系統但不太適合嵌入式環境D.JFFS2文件系統，專為嵌入式系統設計，對小文件支持較好7、當開發一個基于嵌入式操作系統的實時控制系統時，對任務的調度要求非常嚴格。假設系統中有多個關鍵任務和非關鍵任務，關鍵任務需要在規定的時間內完成執行，以確保系統的正常運行。在這種情況下，以下哪種任務調度算法能夠最好地滿足實時性要求？（）A.先來先服務調度算法B.優先級調度算法C.時間片輪轉調度算法D.最短作業優先調度算法8、在嵌入式操作系統中，內核的實時性擴展是提高系統響應能力的重要手段。假設一個嵌入式系統需要處理對時間要求極為嚴格的任務，如工業控制中的實時閉環控制。以下哪種實時性擴展技術能夠更好地滿足這種硬實時需求？（）A.在內核中增加搶占點，提高任務切換的及時性B.采用微內核架構，減小內核的體積和復雜性C.優化內核的調度算法，提高任務調度的效率D.不進行實時性擴展，依靠默認的內核配置9、在嵌入式系統中，設備驅動程序負責與硬件設備進行通信。假設一個嵌入式設備需要與多種外部設備交互，如傳感器、顯示器等。以下關于設備驅動程序的描述，哪一項是不準確的？（）A.設備驅動程序需要提供與硬件設備通信的接口，將硬件操作抽象為軟件可調用的函數B.設備驅動程序可以分為字符設備驅動、塊設備驅動和網絡設備驅動等不同類型C.為了提高系統的可移植性，設備驅動程序應該與具體的硬件平臺緊密耦合，以充分發揮硬件性能D.好的設備驅動程序應該具備錯誤處理和資源管理的能力，以保證系統的穩定性和可靠性10、當一個嵌入式操作系統需要支持遠程更新和升級功能，例如智能電表的軟件更新，以下哪種技術和策略能夠確保更新過程的安全性和可靠性？（）A.使用加密的更新包，并進行完整性驗證B.直接通過網絡傳輸未加密的更新文件C.不支持遠程更新，采用人工現場更新的方式D.隨機選擇更新的時機和版本，不進行版本控制11、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12、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13、嵌入式操作系統在汽車電子領域有廣泛應用。假設一個汽車的電子控制單元（ECU）使用嵌入式操作系統。以下關于汽車電子中嵌入式操作系統的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要滿足汽車行業的嚴格可靠性和安全性標準B.實時性要求極高，以確保對車輛的精確控制C.由于汽車環境的復雜性，對操作系統的抗干擾能力要求較低D.可以支持多種通信協議，與其他汽車電子模塊進行數據交互14、嵌入式操作系統的內核同步機制用于保證多任務環境下數據的一致性和正確性。假設多個任務同時訪問共享資源。以下關于內核同步機制的描述，哪一項是錯誤的？（）A.信號量可以用于實現任務之間的互斥和同步B.互斥鎖可以保證在同一時刻只有一個任務訪問共享資源C.條件變量用于任務之間的等待和通知，通常與互斥鎖配合使用D.內核同步機制會增加系統的開銷，因此在實際應用中應該盡量避免使用15、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16、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17、對于一個運行嵌入式操作系統的智能安防監控設備，需要對大量的視頻數據進行存儲和檢索。以下哪種存儲技術和文件系統組合能夠提供高效的視頻存儲和快速的檢索功能？（）A.機械硬盤搭配FAT文件系統B.固態硬盤搭配NTFS文件系統C.閃存芯片搭配EXT文件系統D.專用的視頻存儲芯片搭配特定的視頻文件系統18、在嵌入式系統的開發中，代碼優化是提高系統性能的重要手段。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，哪一項是不準確的？（）A.可以通過算法改進和數據結構優化來提高程序的執行效率B.減少函數調用的開銷和避免不必要的內存分配可以提升性能C.代碼優化只需要關注程序的執行速度，無需考慮代碼的可讀性和可維護性D.針對特定的硬件架構進行優化，如利用指令集的特性，可以顯著提高性能19、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.LoRa20、在一個嵌入式網絡設備中，如智能路由器，需要處理大量的網絡數據包，并進行快速的路由決策。為了提高網絡性能和數據包處理速度，以下哪種技術可能會被應用？（）A.硬件加速B.軟件優化C.負載均衡D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述設備驅動程序的編寫流程。2、（本題5分）解釋設備識別和資源重新分配。3、（本題5分）簡述如何根據應用需求進行內核配置。4、（本題5分）簡述內存檢測工具和預防內存泄漏的方法。5、（本題5分）什么是嵌入式系統的協議測試？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于嵌入式操作系統的任務調度負載均衡程序。2、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個LoRa網絡覆蓋范圍評估程序。3、（本題5分）創建一個任務，通過嵌入式操作系統控制一個電子秤的稱重和數據處理。4、（本題5分）實現一個嵌入式程序，使用風速變化率傳感器檢測風速變化率。5、（本題5分）利用嵌入式操作系統實現一個RTC時鐘切換到