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頁鐵嶺師范高等專科學校《嵌入式系統設計C（實驗）》

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、嵌入式操作系統中的中斷向量表用于處理各種中斷。假設一個嵌入式系統中添加了新的外部中斷源，以下關于中斷向量表配置的描述，正確的是：（）A.需要在中斷向量表中為新的中斷源分配相應的中斷處理函數入口地址B.中斷向量表的配置在系統啟動時完成，運行過程中不能修改C.可以將多個中斷源映射到同一個中斷處理函數，以減少代碼量D.中斷向量表的大小是固定的，不能添加新的中斷源2、嵌入式操作系統在資源受限的環境中運行，內存管理至關重要。假設一個嵌入式設備的內存資源有限，需要運行多個任務。以下關于嵌入式內存管理的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用靜態內存分配，在編譯時確定每個任務所需的內存大小B.動態內存分配可以更靈活地使用內存，但可能會導致內存碎片問題C.內存映射文件技術可以在一定程度上節省內存空間，但會增加系統的復雜性D.為了提高內存使用效率，應該盡量減少內存的緩存和預取機制3、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4、在一個嵌入式操作系統中，系統的安全性是至關重要的。假設一個嵌入式設備需要處理敏感信息，如金融交易數據或個人身份信息。以下哪種安全機制能夠有效地保護這些數據的機密性和完整性？（）A.數據加密技術，如AES加密B.訪問控制列表，限制對數據的訪問權限C.數字簽名技術，驗證數據的來源和完整性D.不采取任何安全措施，依靠設備的物理保護5、嵌入式系統的軟件開發通常采用交叉編譯的方式。假設要在一臺x86架構的主機上為一個ARM架構的嵌入式設備編譯代碼，以下哪個步驟是交叉編譯過程中必不可少的？（）A.安裝目標平臺的編譯器B.直接使用主機的編譯器C.忽略架構差異，進行通用編譯D.不進行編譯，直接下載現成的二進制文件6、嵌入式操作系統的內核裁剪是為了適應特定的應用需求和硬件資源。假設一個嵌入式設備的存儲空間非常有限，需要對內核進行大幅度的裁剪。在裁剪過程中，需要權衡功能的完整性和資源的節省，以下哪種裁剪策略最為合理？（）A.保留所有可能用到的功能模塊B.只保留核心功能模塊，去除其他非關鍵模塊C.隨機選擇模塊進行裁剪D.參考其他類似設備的裁剪方案7、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8、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9、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10、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11、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12、嵌入式操作系統的文件系統緩存可以提高文件訪問性能。假設一個嵌入式設備頻繁讀寫文件。以下關于文件系統緩存的描述，哪一項是錯誤的？（）A.文件系統緩存可以減少對存儲設備的直接讀寫操作，提高數據傳輸速度B.緩存的大小可以根據系統的內存資源和文件訪問模式進行調整C.當系統內存不足時，文件系統緩存中的數據會被自動清除，以釋放內存D.文件系統緩存中的數據永遠不會丟失，即使系統突然斷電13、對于一個運行嵌入式操作系統的智能家居網關，需要同時連接多種不同類型的智能設備，如智能燈泡、智能插座和智能門鎖等，并實現它們之間的互聯互通和協同工作。以下哪種通信協議和技術更適合構建這樣的智能家居網絡？（）A.Zigbee協議，低功耗、短距離通信B.Wi-Fi協議，高速、長距離通信C.Bluetooth協議，適用于個人設備連接D.以太網協議，傳統的有線網絡通信14、在嵌入式操作系統中，對于實時性要求極高的工業控制系統，如自動化生產線的控制，需要確保任務的響應時間和確定性。假設系統中存在多個關鍵任務，如傳感器數據采集、控制算法執行和設備驅動控制，以下哪種調度算法最能滿足這種嚴格的實時性需求？（）A.先來先服務調度B.優先級調度C.時間片輪轉調度D.最短作業優先調度15、在嵌入式系統的存儲擴展中，SD卡是一種常見的存儲設備。假設一個嵌入式設備需要使用SD卡來存儲大量的數據，以下關于SD卡的描述，哪一項是不正確的？（）A.SD卡具有體積小、容量大、讀寫速度快等優點B.SD卡分為SDHC和SDXC等不同的規格，其性能和容量有所差異C.嵌入式操作系統需要提供相應的驅動程序來支持SD卡的讀寫操作D.SD卡的數據讀寫是通過串行接口進行的，速度較慢，不適合大數據量的傳輸16、嵌入式操作系統在智能家居領域的應用越來越廣泛。假設一個智能家居控制器需要運行嵌入式操作系統。以下關于智能家居中操作系統的需求，正確的是：（）A.低功耗、實時響應和與多種傳感器的良好兼容性是重要考慮因素B.可以使用通用的商業操作系統，無需針對智能家居進行優化C.對操作系統的網絡通信能力要求不高，重點在于本地控制D.智能家居中的操作系統與其他嵌入式應用沒有區別17、嵌入式操作系統的內核通常支持搶占式調度。假設一個低優先級任務正在執行，此時一個高優先級任務就緒。以下關于搶占式調度的描述，正確的是：（）A.操作系統會立即暫停低優先級任務，切換到高優先級任務執行B.低優先級任務會繼續執行完當前的時間片，然后再切換到高優先級任務C.操作系統會根據任務的重要性決定是否搶占，而不是僅僅基于優先級D.搶占式調度會導致系統不穩定，因此應盡量避免使用18、嵌入式操作系統的設備驅動開發是系統集成的關鍵環節。假設要開發一個新的傳感器驅動。以下關于驅動開發的描述，正確的是：（）A.直接使用通用的傳感器驅動代碼，不進行任何修改B.深入了解傳感器的工作原理和通信協議，按照操作系統的驅動框架進行開發C.忽略設備的特性和操作系統的要求，自行設計驅動接口D.設備驅動開發與操作系統內核無關，可以獨立完成19、在嵌入式系統中，存儲設備的選擇需要綜合考慮性能、成本和可靠性等因素。假設一個嵌入式設備需要頻繁讀寫數據，對存儲速度有較高要求，但成本預算有限。以下哪種存儲設備最為適合？（）A.機械硬盤B.固態硬盤C.閃存D.光盤20、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二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述常見的嵌入式GUI框架。2、（本題5分）什么是嵌入式系統的恢復測試？3、（本題5分）什么是嵌入式系統的容錯測試？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在嵌入式系統中，實現一個簡單的文件系統操作，如創建、讀取和寫入文件。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）在嵌入式系統中，實現一個二叉樹數據結構，并進行遍歷操作。4、（本題5分）在嵌入式系統中，實現一個左偏樹數據結構，并進行合并和刪除操作。5、