香格里拉職業(yè)學院《嵌入式系統(tǒng)原理與實踐》2023-2024學年第一學期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁香格里拉職業(yè)學院《嵌入式系統(tǒng)原理與實踐》

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(tǒng)的圖形顯示中，F(xiàn)ramebuffer是一種常用的機制。假設一個嵌入式設備需要在屏幕上顯示圖像和文字，以下關于Framebuffer的描述，哪一項是不正確的？（）A.Framebuffer是一塊內存區(qū)域，用于存儲屏幕的圖像數(shù)據B.應用程序可以直接對Framebuffer進行讀寫操作，實現(xiàn)圖形顯示C.Framebuffer的大小和顏色深度由硬件決定，不可更改D.通過對Framebuffer的操作，可以實現(xiàn)各種圖形效果和動畫2、在嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)定時喚醒系統(tǒng)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(tǒng)的時間管理模塊進行交互，提供統(tǒng)一的時間服務3、在嵌入式系統(tǒng)中，設備驅動程序起著關鍵的作用。假設一個嵌入式汽車控制系統(tǒng)需要與多種傳感器和執(zhí)行器進行通信。對于設備驅動程序的開發(fā)，以下哪項是最為關鍵的？（）A.追求高性能，盡可能減少設備操作的響應時間B.簡化代碼，降低驅動程序的復雜性C.確保驅動程序的可移植性，能夠在不同的硬件平臺上運行D.優(yōu)先考慮節(jié)省系統(tǒng)資源，降低驅動程序的內存占用4、嵌入式操作系統(tǒng)的內核架構有多種選擇，如微內核和宏內核。假設一個對安全性和可靠性要求極高的嵌入式系統(tǒng)。以下關于內核架構的描述，哪一項是不正確的？（）A.微內核架構將核心功能放在內核中，其他功能作為服務運行在用戶空間，提高了系統(tǒng)的安全性B.宏內核架構將更多的功能集成在內核中，具有較高的性能和效率C.微內核架構由于功能分離，通信開銷較大，不適合對性能要求苛刻的系統(tǒng)D.宏內核架構的可擴展性優(yōu)于微內核架構，更容易添加新的功能5、嵌入式操作系統(tǒng)中的中斷向量表用于處理各種中斷。假設一個嵌入式系統(tǒng)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(shù)入口地址B.中斷向量表的配置在系統(tǒng)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(shù)，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6、嵌入式操作系統(tǒng)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(tǒng)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7、假設在一個嵌入式物聯(lián)網設備中，需要實現(xiàn)遠程固件升級功能，以方便設備的維護和功能擴展。為了確保升級過程的安全性和可靠性，以下哪種機制可能會被采用？（）A.數(shù)字證書驗證B.版本回滾機制C.斷點續(xù)傳D.以上都是8、嵌入式操作系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定性，以下哪種啟動優(yōu)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(yōu)化，保持默認啟動流程9、在嵌入式系統(tǒng)中，異常處理機制對于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性非常重要。假設系統(tǒng)在運行過程中遇到硬件故障或非法操作，為了能夠及時采取恢復措施，以下哪種異常處理策略最為有效？（）A.忽略異常，繼續(xù)運行B.記錄異常信息，然后重啟系統(tǒng)C.嘗試自動修復異常D.立即停止系統(tǒng)運行10、嵌入式操作系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對于系統(tǒng)的正常運行至關重要。假設一個嵌入式系統(tǒng)運行在惡劣的環(huán)境中，可能會受到電磁干擾和溫度變化的影響。為了提高系統(tǒng)的可靠性，以下哪種措施可能是有效的？（）A.增加硬件冗余，如備用電源和存儲設備B.采用容錯算法，能夠在出現(xiàn)錯誤時自動恢復C.進行嚴格的軟件測試和驗證，確保代碼的質量D.以上措施都可以提高系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的可靠性11、在嵌入式操作系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)B.專用的實時硬件和定制的操作系統(tǒng)C.通用的硬件平臺和復雜的操作系統(tǒng)D.低功耗的硬件和開源的操作系統(tǒng)12、在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，內存管理是一個重要的環(huán)節(jié)。假設一個嵌入式設備需要同時運行多個應用程序，且內存資源有限。以下關于內存管理策略的描述，哪一項是錯誤的？（）A.固定分區(qū)內存管理將內存劃分為固定大小的分區(qū)，每個應用程序分配一個分區(qū)，易于實現(xiàn)但會產生內部碎片B.動態(tài)分區(qū)內存管理根據應用程序的需求動態(tài)分配內存，提高了內存利用率，但可能產生外部碎片C.分頁式內存管理將內存劃分為固定大小的頁，通過頁表進行映射，便于內存共享和保護D.無論采用哪種內存管理策略，都能完全避免內存碎片的產生，保證內存的高效利用13、在嵌入式系統(tǒng)的存儲管理中，閃存（FlashMemory）是常用的存儲介質。假設一個嵌入式導航設備需要頻繁讀寫數(shù)據到閃存中。以下關于閃存的使用和管理，哪一項是需要特別注意的？（）A.不需要考慮擦除操作，直接寫入數(shù)據即可B.閃存的讀寫速度比傳統(tǒng)硬盤快，無需優(yōu)化讀寫操作C.由于閃存具有有限的擦寫次數(shù)，需要采用均衡磨損算法延長其壽命D.閃存的容量很大，可以隨意存儲大量臨時數(shù)據14、嵌入式操作系統(tǒng)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(tǒng)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(zhí)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(tǒng)吞吐量是指單位時間內系統(tǒng)完成的任務數(shù)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(tǒng)的實時性能15、嵌入式操作系統(tǒng)的調試工具對于開發(fā)和排錯非常重要。假設一個智能門鎖的嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，需要進行調試。以下關于調試工具的選擇和使用，哪一項是不正確的？（）A.可以使用在線調試器，實時查看系統(tǒng)的運行狀態(tài)和變量值B.打印輸出調試信息是一種簡單但有效的調試方法C.不需要對調試代碼進行優(yōu)化，以免影響系統(tǒng)性能D.調試工具的使用應該盡量減少對系統(tǒng)正常運行的影響16、嵌入式操作系統(tǒng)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(jiān)測嵌入式系統(tǒng)，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(jiān)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(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展性C.可以隨意裁剪內核，不會對系統(tǒng)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17、在嵌入式系統(tǒng)的電源管理中，動態(tài)電源管理（DPM）技術可以有效地降低系統(tǒng)功耗。假設一個嵌入式設備在不同的工作模式下有不同的功耗需求，以下關于動態(tài)電源管理的描述，哪一項是不正確的？（）A.根據系統(tǒng)的負載情況動態(tài)調整處理器的工作頻率和電壓B.關閉暫時不使用的硬件設備，以降低功耗C.動態(tài)電源管理可以完全消除系統(tǒng)的功耗，實現(xiàn)零功耗運行D.需要在功耗降低和系統(tǒng)性能之間進行平衡18、對于一個運行嵌入式操作系統(tǒng)的智能醫(yī)療設備，例如血糖儀，需要與其他醫(yī)療設備或醫(yī)院信息系統(tǒng)進行數(shù)據交互和集成。以下哪種數(shù)據接口和標準更適合這種醫(yī)療領域的應用？（）A.USB接口，通用的數(shù)據傳輸接口B.藍牙低能耗（BLE）接口，低功耗短距離通信C.HL7標準，醫(yī)療領域的信息交換標準D.自定義的私有接口和數(shù)據格式19、在嵌入式操作系統(tǒng)中，以下哪種同步機制可以用于實現(xiàn)多個線程對共享資源的互斥訪問？（）A.互斥鎖B.條件變量C.自旋鎖D.以上都是20、在嵌入式系統(tǒng)的可靠性設計中，容錯技術是一個重要的方面。假設一個嵌入式系統(tǒng)在運行過程中可能會受到外界干擾導致數(shù)據錯誤，以下哪種容錯技術可以有效地檢測和糾正這些錯誤？（）A.奇偶校驗B.循環(huán)冗余校驗C.糾錯編碼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）解釋在嵌入式系統(tǒng)設計中如何考慮ESD保護。2、（本題5分）什么是嵌入式系統(tǒng)的內存屏障（MemoryBarrier）？3、（本題5分）簡述常見的NVM類型和特點。4、（本題5分）簡述錯誤日志分析和調試工具的使用。5、（本題5分）簡述嵌入式系統(tǒng)中的代碼安全加固措施。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(tǒng)編寫一個智能傳感器的驅動程序。2、（本題5分）用嵌入式操作系統(tǒng)編寫一個LCD顯示驅動程序，顯示文字和圖形。3、（本題5分）在嵌入式系統(tǒng)中，實現(xiàn)一個左偏樹數(shù)據結構，并進行合并和刪除操作。4、（本題5分）設計一個程序，在嵌入式系統(tǒng)中使用拉力差傳感器測量拉力差。5、（本題5分）創(chuàng)建一個任務，通過嵌入式操作系統(tǒng)控制一個硫化氫傳感器檢測硫化氫濃度。四、分析題（本大題共3個小題，共3