湖北師范大學(xué)文理學(xué)院《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁(yè)
湖北師范大學(xué)文理學(xué)院《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁(yè)
湖北師范大學(xué)文理學(xué)院《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁(yè)
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2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題(本大題共20個(gè)小題,每小題2分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)1、在嵌入式操作系統(tǒng)中,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序起著重要的作用。假設(shè)要為一個(gè)新型的傳感器開發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,該傳感器具有獨(dú)特的接口和通信協(xié)議。為了確保驅(qū)動(dòng)程序的高效性、穩(wěn)定性和可移植性,以下哪種開發(fā)方法和技術(shù)是最為關(guān)鍵的?()A.直接在操作系統(tǒng)內(nèi)核中編寫驅(qū)動(dòng)代碼B.使用操作系統(tǒng)提供的驅(qū)動(dòng)框架和接口C.參考類似傳感器的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行修改D.自行設(shè)計(jì)全新的驅(qū)動(dòng)架構(gòu)2、在嵌入式系統(tǒng)的圖形界面開發(fā)中,資源的有效利用很關(guān)鍵。假設(shè)一個(gè)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備,其屏幕分辨率有限。以下關(guān)于圖形界面設(shè)計(jì)的考慮,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.使用簡(jiǎn)潔的圖形元素和圖標(biāo),減少資源占用B.優(yōu)化圖形的繪制算法,提高界面的刷新速度C.可以使用高分辨率的圖片,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行縮放適配D.考慮用戶的操作習(xí)慣,設(shè)計(jì)直觀易用的界面布局3、對(duì)于一個(gè)運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)的智能醫(yī)療設(shè)備,例如血糖儀,需要與其他醫(yī)療設(shè)備或醫(yī)院信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和集成。以下哪種數(shù)據(jù)接口和標(biāo)準(zhǔn)更適合這種醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用?()A.USB接口,通用的數(shù)據(jù)傳輸接口B.藍(lán)牙低能耗(BLE)接口,低功耗短距離通信C.HL7標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)療領(lǐng)域的信息交換標(biāo)準(zhǔn)D.自定義的私有接口和數(shù)據(jù)格式4、在嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)擴(kuò)展中,SD卡是一種常見的存儲(chǔ)設(shè)備。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備需要使用SD卡來存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù),以下關(guān)于SD卡的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.SD卡具有體積小、容量大、讀寫速度快等優(yōu)點(diǎn)B.SD卡分為SDHC和SDXC等不同的規(guī)格,其性能和容量有所差異C.嵌入式操作系統(tǒng)需要提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序來支持SD卡的讀寫操作D.SD卡的數(shù)據(jù)讀寫是通過串行接口進(jìn)行的,速度較慢,不適合大數(shù)據(jù)量的傳輸5、在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中,代碼優(yōu)化是提高系統(tǒng)性能的重要手段。假設(shè)一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序運(yùn)行速度較慢。以下關(guān)于代碼優(yōu)化的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.可以通過算法改進(jìn)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化來提高程序的執(zhí)行效率B.減少函數(shù)調(diào)用的開銷和避免不必要的內(nèi)存分配可以提升性能C.代碼優(yōu)化只需要關(guān)注程序的執(zhí)行速度,無需考慮代碼的可讀性和可維護(hù)性D.針對(duì)特定的硬件架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,如利用指令集的特性,可以顯著提高性能6、嵌入式操作系統(tǒng)的啟動(dòng)參數(shù)配置對(duì)系統(tǒng)的初始化和運(yùn)行有重要影響。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)需要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景配置啟動(dòng)參數(shù)。以下關(guān)于啟動(dòng)參數(shù)配置的描述,正確的是:()A.使用固定的啟動(dòng)參數(shù),不進(jìn)行靈活配置B.通過配置文件或命令行參數(shù),根據(jù)具體需求定制系統(tǒng)啟動(dòng)行為C.啟動(dòng)參數(shù)配置復(fù)雜且容易出錯(cuò),應(yīng)盡量避免修改D.啟動(dòng)參數(shù)配置對(duì)系統(tǒng)性能和功能沒有實(shí)質(zhì)影響7、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)基于嵌入式操作系統(tǒng)的工業(yè)控制網(wǎng)關(guān)時(shí),需要實(shí)現(xiàn)不同工業(yè)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)融合。以下哪種軟件架構(gòu)和開發(fā)工具可能會(huì)被使用?()A.分層架構(gòu)B.微服務(wù)架構(gòu)C.開源開發(fā)框架D.以上都是8、嵌入式操作系統(tǒng)需要處理各種異常情況。假設(shè)一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備在運(yùn)行過程中遇到硬件故障。以下關(guān)于異常處理的策略,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.系統(tǒng)應(yīng)該能夠檢測(cè)到硬件故障,并采取相應(yīng)的恢復(fù)措施B.可以忽略一些不嚴(yán)重的硬件故障,繼續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)C.異常處理程序應(yīng)該簡(jiǎn)潔高效,避免影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行D.一旦發(fā)生異常,系統(tǒng)應(yīng)該立即停止運(yùn)行,以避免造成更大的損失9、在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,電源管理是一個(gè)重要的考慮因素。假設(shè)一個(gè)便攜式嵌入式設(shè)備需要在電池供電下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。以下關(guān)于電源管理策略的描述,正確的是:()A.讓設(shè)備始終以最高性能運(yùn)行,不考慮電源消耗B.根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器頻率和設(shè)備功耗,在性能和電源消耗之間取得平衡C.關(guān)閉所有不必要的硬件設(shè)備,以最大限度延長(zhǎng)電池壽命,即使這可能影響系統(tǒng)功能D.電源管理由硬件自動(dòng)完成,操作系統(tǒng)無需干預(yù)10、當(dāng)一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)需要在惡劣的環(huán)境條件下工作,如高溫、高濕度和強(qiáng)電磁干擾,以下哪種硬件選型和防護(hù)措施能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?()A.選擇工業(yè)級(jí)芯片,并采用屏蔽和濾波技術(shù)B.使用消費(fèi)級(jí)芯片,依靠軟件進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)C.不考慮環(huán)境因素,選擇普通的硬件組件D.降低系統(tǒng)的工作頻率以適應(yīng)惡劣環(huán)境11、嵌入式操作系統(tǒng)的中斷處理機(jī)制直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)性能。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)外部中斷事件。以下關(guān)于中斷處理的描述,正確的是:()A.中斷處理程序應(yīng)盡量短小精悍,快速完成關(guān)鍵處理,將復(fù)雜操作放入后臺(tái)任務(wù)B.中斷處理程序可以執(zhí)行長(zhǎng)時(shí)間的復(fù)雜計(jì)算,以一次性完成所有相關(guān)處理C.忽略中斷優(yōu)先級(jí),按照接收順序依次處理中斷D.中斷處理完全由硬件負(fù)責(zé),操作系統(tǒng)不參與12、在嵌入式系統(tǒng)中,文件系統(tǒng)的選擇需要考慮存儲(chǔ)介質(zhì)和系統(tǒng)需求。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備使用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)。以下關(guān)于文件系統(tǒng)選擇的描述,正確的是:()A.選擇傳統(tǒng)的FAT文件系統(tǒng),因其廣泛支持且簡(jiǎn)單易用B.使用專門為閃存優(yōu)化的文件系統(tǒng),如JFFS2或UBIFS,以提高閃存的使用壽命和性能C.不使用文件系統(tǒng),直接以原始數(shù)據(jù)方式存儲(chǔ)和訪問文件D.任何文件系統(tǒng)都可以在閃存上正常工作,無需特別選擇13、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)基于嵌入式操作系統(tǒng)的低功耗系統(tǒng)時(shí),例如用于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程傳感器節(jié)點(diǎn),其電源供應(yīng)有限,需要長(zhǎng)時(shí)間依靠電池工作。在這種情況下,除了硬件層面的節(jié)能設(shè)計(jì),操作系統(tǒng)層面也需要采取相應(yīng)的策略。以下哪種操作系統(tǒng)層面的節(jié)能策略最為有效?()A.降低處理器的工作頻率B.動(dòng)態(tài)關(guān)閉暫時(shí)不用的設(shè)備C.減少系統(tǒng)的任務(wù)切換次數(shù)D.采用簡(jiǎn)單的任務(wù)調(diào)度算法,降低調(diào)度開銷14、嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度算法直接影響系統(tǒng)的性能和實(shí)時(shí)性。假設(shè)一個(gè)有多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)和非實(shí)時(shí)任務(wù)的系統(tǒng)。以下關(guān)于任務(wù)調(diào)度算法選擇的描述,正確的是:()A.采用先來先服務(wù)(FCFS)調(diào)度算法,保證任務(wù)的公平性B.選擇基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法,優(yōu)先執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)C.使用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法,平均分配CPU時(shí)間給所有任務(wù)D.任務(wù)調(diào)度算法對(duì)系統(tǒng)性能影響不大,可以隨意選擇15、當(dāng)一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)需要支持遠(yuǎn)程更新和升級(jí)功能,例如智能電表的軟件更新,以下哪種技術(shù)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(jìn)行完整性驗(yàn)證B.直接通過網(wǎng)絡(luò)傳輸未加密的更新文件C.不支持遠(yuǎn)程更新,采用人工現(xiàn)場(chǎng)更新的方式D.隨機(jī)選擇更新的時(shí)機(jī)和版本,不進(jìn)行版本控制16、當(dāng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試時(shí),需要評(píng)估多個(gè)方面的指標(biāo)。假設(shè)要測(cè)試一個(gè)嵌入式設(shè)備在處理不同負(fù)載情況下的響應(yīng)時(shí)間、資源利用率和功耗等。以下哪種測(cè)試工具和方法的組合最為有效?()A.使用性能分析工具,如ProfilerB.進(jìn)行壓力測(cè)試和基準(zhǔn)測(cè)試C.人工觀察和記錄系統(tǒng)性能D.只測(cè)試部分功能,忽略整體性能17、嵌入式操作系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中需要進(jìn)行一系列的初始化工作。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)需要加載多個(gè)硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序,并進(jìn)行系統(tǒng)配置。以下關(guān)于啟動(dòng)過程的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.首先進(jìn)行硬件的基本初始化,如處理器、內(nèi)存等B.然后加載和初始化必要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序C.接著啟動(dòng)用戶應(yīng)用程序,最后進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化和調(diào)整D.系統(tǒng)啟動(dòng)過程中的各個(gè)步驟可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活調(diào)整和優(yōu)化18、在嵌入式操作系統(tǒng)中,任務(wù)的優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)是一個(gè)可能出現(xiàn)的問題。假設(shè)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)需要等待一個(gè)被低優(yōu)先級(jí)任務(wù)占用的資源,導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)任務(wù)被阻塞。以下哪種方法能夠有效地避免或解決任務(wù)優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的問題?()A.提升低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí),使其盡快釋放資源B.禁止低優(yōu)先級(jí)任務(wù)占用關(guān)鍵資源C.使用優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制,暫時(shí)提高占用資源的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)D.不處理優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問題,依靠任務(wù)調(diào)度算法自動(dòng)解決19、嵌入式系統(tǒng)中的引導(dǎo)加載程序(Bootloader)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的初始化和啟動(dòng)。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備的存儲(chǔ)介質(zhì)上有多個(gè)操作系統(tǒng)映像,以下關(guān)于引導(dǎo)加載程序的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.引導(dǎo)加載程序可以選擇加載不同的操作系統(tǒng)映像B.引導(dǎo)加載程序需要對(duì)硬件進(jìn)行初步的初始化,為操作系統(tǒng)的運(yùn)行創(chuàng)造條件C.引導(dǎo)加載程序的代碼通常存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)中,不可修改D.引導(dǎo)加載程序可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更新和升級(jí)20、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(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中添加了新的外部中斷源,以下關(guān)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(yīng)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(dòng)時(shí)完成,運(yùn)行過程中不能修改C.可以將多個(gè)中斷源映射到同一個(gè)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二、簡(jiǎn)答題(本大題共3個(gè)小題,共15分)1、(本題5分)在嵌入式操作系統(tǒng)中,如何處理系統(tǒng)的熱管理?2、(本題5分)解釋時(shí)鐘中斷和時(shí)間戳的處理。3、(本題5分)簡(jiǎn)述嵌入式操作系統(tǒng)中的電源故障處理策略。三、編程題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)用嵌入式操作系統(tǒng)編寫一個(gè)液位傳感器的驅(qū)動(dòng)程序。2、(本題5分)實(shí)現(xiàn)一個(gè)嵌入式程序,使用風(fēng)速異常檢測(cè)傳感器檢測(cè)風(fēng)速異常。3、(本題5分)在嵌入式操作系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)程序。4、(本題5分)用嵌入式操作系統(tǒng)

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