溫州醫(yī)科大學仁濟學院《嵌入式系統(tǒng)綜合設計》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《嵌入式系統(tǒng)綜合設計》2023-2024學年第二學期期末試卷院(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(tǒng)的引導加載程序（Bootloader）的主要功能不包括（）A.初始化硬件B.加載內核C.運行應用程序D.提供交互界面2、嵌入式操作系統(tǒng)常常需要在資源受限的環(huán)境下運行。假設有一個嵌入式設備，其內存和處理器性能都有限，需要運行一個圖形用戶界面（GUI）應用程序。以下哪種GUI框架可能是最適合的選擇？（）A.QtB.GTK+C.MiniGUID.WindowsPresentationFoundation3、假設在一個嵌入式物聯網設備中，需要實現遠程固件升級功能，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.數字證書驗證B.版本回滾機制C.斷點續(xù)傳D.以上都是4、在嵌入式系統(tǒng)的音頻處理中，數字信號處理（DSP）技術常常被應用。假設一個嵌入式設備需要實現語音識別功能，以下關于數字信號處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.數字信號處理可以對音頻信號進行濾波、變換等操作B.數字信號處理算法的復雜度較高，需要高效的實現方式C.嵌入式系統(tǒng)中的數字信號處理通常使用專用的DSP芯片來提高處理速度D.數字信號處理在音頻處理中的應用僅限于語音識別，不能用于其他音頻功能5、在嵌入式系統(tǒng)的安全機制方面，需要防止未經授權的訪問和數據泄露。假設一個涉及敏感信息的嵌入式設備。以下關于安全機制的描述，正確的是：（）A.不采取任何安全措施，依賴設備的物理保護B.實施身份認證、加密和訪問控制等安全策略C.安全機制會增加系統(tǒng)開銷，影響性能，應盡量減少使用D.嵌入式系統(tǒng)不存在安全風險，無需關注6、嵌入式操作系統(tǒng)的中斷處理機制對于系統(tǒng)的響應性能至關重要。假設一個安防監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)，需要及時響應外部傳感器的中斷信號。以下關于中斷處理的描述，哪一項是正確的？（）A.中斷處理程序應該盡可能短小精悍，以減少中斷響應時間B.可以在中斷處理程序中執(zhí)行復雜的計算和數據處理C.中斷優(yōu)先級越高，響應時間越慢D.中斷處理與系統(tǒng)的任務調度無關7、在嵌入式操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)的可移植性是一個重要的考慮因素。假設一個嵌入式系統(tǒng)需要從一種硬件平臺移植到另一種具有不同架構和特性的平臺。以下哪種方法能夠最大程度地減少移植的工作量和風險？（）A.使用與硬件平臺緊密耦合的代碼B.采用跨平臺的開發(fā)框架和庫C.針對每個平臺重新編寫全部代碼D.忽略可移植性，只在原平臺上運行8、在嵌入式系統(tǒng)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(yōu)點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9、當設計一個基于嵌入式操作系統(tǒng)的可穿戴健康監(jiān)測設備時，需要考慮到設備的舒適性和佩戴方式。對于傳感器的選擇和布局，以下哪種方案可能是最優(yōu)的？（）A.集成式傳感器B.分布式傳感器C.柔性傳感器D.以上都有可能10、嵌入式操作系統(tǒng)的內核裁剪是為了滿足特定應用的需求和資源限制。假設一個簡單的嵌入式傳感器設備，只需要基本的任務調度和通信功能。在進行內核裁剪時，以下哪些部分可能會被去除？（）A.復雜的內存管理模塊，因為設備內存需求簡單B.完整的網絡協議棧，因為設備不需要聯網C.高級的設備驅動支持，因為傳感器設備驅動相對簡單D.以上選項都有可能被裁剪以減小內核體積11、嵌入式操作系統(tǒng)中的存儲管理需要考慮閃存的特殊性質，如有限的寫入次數。假設一個嵌入式設備頻繁寫入數據到閃存，為了延長閃存的壽命，以下哪種方法可能被采用？（）A.使用磨損均衡算法，均勻分配寫入操作到不同的閃存區(qū)域B.減少寫入操作的頻率，通過緩存數據批量寫入C.采用更高級的閃存技術，如3DNAND閃存，提高耐用性D.以上方法都可以有效地延長閃存的使用壽命12、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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)相同水平的用戶體驗，因此無需關注用戶需求13、在嵌入式系統(tǒng)的啟動過程中，引導程序（Bootloader）起著重要作用。假設一個嵌入式設備需要從不同的存儲介質啟動。以下關于Bootloader功能的描述，正確的是：（）A.Bootloader只負責加載操作系統(tǒng)內核，不進行任何硬件初始化B.完成硬件初始化、選擇啟動設備、加載并啟動操作系統(tǒng)等一系列任務C.Bootloader的功能是固定的，不能根據需求進行定制D.Bootloader對系統(tǒng)的啟動性能沒有影響14、假設一個嵌入式系統(tǒng)需要運行一個復雜的圖形用戶界面（GUI），例如智能手表的操作界面，對界面的響應速度和資源占用有嚴格要求。以下哪種GUI框架和技術更適合這種嵌入式應用？（）A.Qt框架，功能強大但資源消耗較大B.MiniGUI框架，輕量級且適合嵌入式環(huán)境C.自行開發(fā)基于底層圖形庫的GUID.不使用GUI，采用命令行界面15、嵌入式操作系統(tǒng)中的任務調度算法決定了任務執(zhí)行的順序和時機。假設一個嵌入式系統(tǒng)中有多個任務，它們具有不同的優(yōu)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(yōu)先級調度算法根據任務的優(yōu)先級來決定執(zhí)行順序，高優(yōu)先級任務優(yōu)先執(zhí)行B.最早截止時間優(yōu)先調度算法選擇截止時間最早的任務執(zhí)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(zhí)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(tǒng)的運行情況進行動態(tài)調整，以保證穩(wěn)定性二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）什么是嵌入式系統(tǒng)的安全測試？2、（本題5分）什么是嵌入式系統(tǒng)的實時性能分析工具？3、（本題5分）解釋如何在嵌入式系統(tǒng)中處理異常和錯誤。4、（本題5分）簡述降級測試的必要性和方法。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）以一款智能車載娛樂系統(tǒng)為例，分析嵌入式操作系統(tǒng)在其中的作用，包括多媒體播放、導航功能、藍牙連接等方面，討論其對駕駛體驗的豐富。2、（本題5分）以一款智能手表的睡眠監(jiān)測功能為例，分析嵌入式操作系統(tǒng)在其中的應用，包括睡眠數據采集、分析算法、睡眠質量評估等方面，討論其在健康管理中的作用。3、（本題5分）分析嵌入式操作系統(tǒng)中的實時任務調度算法。比較常見的實時任務調度算法，如RMS、EDF等，討論其特點和適用場景。4、（本題5分）分析嵌入式操作系統(tǒng)在汽車電子系統(tǒng)中的應用。討論其在引擎控制、車載娛樂、安全系統(tǒng)等方面的作用，以及面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢。5、（本題5分）分析嵌入式操作系統(tǒng)在安防監(jiān)控門禁一體機中的地位。論述其在人員識別、門禁控制和安全管理中的作用，以及對穩(wěn)定性和安全性的要求。四、編程題