昆明理工大學(xué)《嵌入式系統(tǒng)A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
昆明理工大學(xué)《嵌入式系統(tǒng)A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁
昆明理工大學(xué)《嵌入式系統(tǒng)A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁
昆明理工大學(xué)《嵌入式系統(tǒng)A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第4頁
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裝訂線裝訂線PAGE2第1頁,共3頁昆明理工大學(xué)

《嵌入式系統(tǒng)A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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1分,共20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、嵌入式操作系統(tǒng)的啟動(dòng)過程包括硬件初始化、引導(dǎo)加載程序和內(nèi)核啟動(dòng)等階段。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于啟動(dòng)過程的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.硬件初始化包括設(shè)置處理器的工作模式、初始化內(nèi)存控制器等B.引導(dǎo)加載程序負(fù)責(zé)將操作系統(tǒng)內(nèi)核加載到內(nèi)存中,并將控制權(quán)交給內(nèi)核C.內(nèi)核啟動(dòng)后會(huì)進(jìn)行設(shè)備驅(qū)動(dòng)的加載和系統(tǒng)配置的初始化D.一旦啟動(dòng)過程出現(xiàn)故障,只能重新設(shè)計(jì)硬件來解決問題,無法通過軟件調(diào)試2、在嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(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)用程序的運(yùn)行效率較低,需要進(jìn)行優(yōu)化。以下關(guān)于代碼優(yōu)化的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.可以通過算法改進(jìn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方式提高代碼的執(zhí)行效率B.優(yōu)化代碼時(shí)只需要考慮時(shí)間復(fù)雜度,不需要考慮空間復(fù)雜度C.對(duì)于關(guān)鍵代碼段,可以使用匯編語言編寫以提高執(zhí)行速度D.代碼優(yōu)化需要在不影響功能正確性的前提下進(jìn)行3、在一個(gè)基于嵌入式操作系統(tǒng)的汽車電子系統(tǒng)中,需要處理來自多個(gè)傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)分析和決策。例如,在自動(dòng)駕駛場景中,需要對(duì)攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和處理。為了實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和傳輸,以下哪種通信機(jī)制可能是最優(yōu)選擇?()A.串行通信B.并行通信C.藍(lán)牙通信D.以太網(wǎng)通信4、嵌入式操作系統(tǒng)的調(diào)試工具對(duì)于開發(fā)和排錯(cuò)非常重要。假設(shè)一個(gè)智能門鎖的嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,需要進(jìn)行調(diào)試。以下關(guān)于調(diào)試工具的選擇和使用,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.可以使用在線調(diào)試器,實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和變量值B.打印輸出調(diào)試信息是一種簡單但有效的調(diào)試方法C.不需要對(duì)調(diào)試代碼進(jìn)行優(yōu)化,以免影響系統(tǒng)性能D.調(diào)試工具的使用應(yīng)該盡量減少對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響5、在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中,調(diào)試工具和技術(shù)的選擇對(duì)開發(fā)效率有重要影響。假設(shè)要對(duì)一個(gè)運(yùn)行在特定硬件平臺(tái)上的嵌入式軟件進(jìn)行調(diào)試,需要能夠?qū)崟r(shí)查看變量值、跟蹤程序執(zhí)行流程和分析系統(tǒng)性能。以下哪種調(diào)試工具和方法的組合最為有效?()A.使用硬件調(diào)試器,如JTAGB.借助軟件模擬器進(jìn)行調(diào)試C.通過打印輸出進(jìn)行調(diào)試D.不進(jìn)行調(diào)試,直接發(fā)布產(chǎn)品6、在嵌入式系統(tǒng)的音頻處理中,數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)常常被應(yīng)用。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別功能,以下關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.數(shù)字信號(hào)處理可以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波、變換等操作B.數(shù)字信號(hào)處理算法的復(fù)雜度較高,需要高效的實(shí)現(xiàn)方式C.嵌入式系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)處理通常使用專用的DSP芯片來提高處理速度D.數(shù)字信號(hào)處理在音頻處理中的應(yīng)用僅限于語音識(shí)別,不能用于其他音頻功能7、嵌入式系統(tǒng)通常需要與各種外部設(shè)備進(jìn)行通信。假設(shè)有一個(gè)嵌入式設(shè)備,需要實(shí)時(shí)采集溫度傳感器的數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)街鳈C(jī)進(jìn)行處理。在這種情況下,以下哪種通信方式可能是最優(yōu)選擇?()A.串行通信B.并行通信C.USB通信D.藍(lán)牙通信8、在嵌入式系統(tǒng)的安全方面,加密和認(rèn)證技術(shù)是常用的手段。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備需要保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)。以下關(guān)于安全技術(shù)的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.可以使用對(duì)稱加密算法如AES對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,保證數(shù)據(jù)的保密性B.非對(duì)稱加密算法如RSA常用于數(shù)字簽名和密鑰交換C.加密和認(rèn)證技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)的開銷,但可以通過優(yōu)化算法來降低影響D.只要使用了加密和認(rèn)證技術(shù),嵌入式系統(tǒng)就絕對(duì)安全,不會(huì)受到任何攻擊9、在嵌入式操作系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)性是一個(gè)關(guān)鍵特性。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)用于控制工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器人,要求對(duì)外部事件的響應(yīng)在嚴(yán)格的時(shí)間限制內(nèi)。以下關(guān)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的分類,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間有極其嚴(yán)格的要求,錯(cuò)過時(shí)限會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果B.軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)允許任務(wù)在一定程度上錯(cuò)過時(shí)限,但仍能保證系統(tǒng)的整體性能C.準(zhǔn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求介于硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)之間,適用于大多數(shù)一般性應(yīng)用D.所有的嵌入式操作系統(tǒng)都可以嚴(yán)格地分為硬實(shí)時(shí)、軟實(shí)時(shí)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)這三類,不存在其他情況10、嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能評(píng)估需要綜合考慮多個(gè)指標(biāo)。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)控制應(yīng)用。以下關(guān)于實(shí)時(shí)性能評(píng)估指標(biāo)的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.任務(wù)響應(yīng)時(shí)間是指從任務(wù)請(qǐng)求到任務(wù)開始執(zhí)行的時(shí)間間隔B.任務(wù)切換時(shí)間是指從一個(gè)任務(wù)切換到另一個(gè)任務(wù)所需的時(shí)間C.系統(tǒng)吞吐量是指單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)完成的任務(wù)數(shù)量,是評(píng)估實(shí)時(shí)性能的唯一重要指標(biāo)D.資源利用率包括CPU利用率、內(nèi)存利用率等,也能反映系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能11、在嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)保護(hù)方面,需要防止非法訪問和數(shù)據(jù)破壞。假設(shè)一個(gè)多任務(wù)的嵌入式系統(tǒng)。以下關(guān)于存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制的描述,正確的是:()A.不設(shè)置存儲(chǔ)保護(hù),讓任務(wù)自由訪問系統(tǒng)內(nèi)存B.利用內(nèi)存管理單元(MMU)實(shí)現(xiàn)地址空間隔離和訪問權(quán)限控制C.存儲(chǔ)保護(hù)會(huì)增加系統(tǒng)開銷,應(yīng)盡量避免使用D.嵌入式系統(tǒng)不需要存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制12、在嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控方面,網(wǎng)絡(luò)通信起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個(gè)分布式的嵌入式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。以下關(guān)于遠(yuǎn)程管理實(shí)現(xiàn)的描述,正確的是:()A.建立專用的通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)高效的遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集B.直接使用通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,不進(jìn)行任何定制C.遠(yuǎn)程管理會(huì)增加系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)盡量避免D.嵌入式系統(tǒng)不支持遠(yuǎn)程管理功能13、當(dāng)開發(fā)一個(gè)基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能電表時(shí),需要實(shí)現(xiàn)高精度的電量計(jì)量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。對(duì)于電量計(jì)量芯片的選擇和接口設(shè)計(jì),以下哪種方案可能是最合適的?()A.專用計(jì)量芯片B.通用ADC芯片C.集成在微控制器中的ADCD.以上都有可能14、在嵌入式系統(tǒng)的電源管理中,動(dòng)態(tài)電源管理(DPM)技術(shù)可以有效地降低系統(tǒng)功耗。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備在不同的工作模式下有不同的功耗需求,以下關(guān)于動(dòng)態(tài)電源管理的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器的工作頻率和電壓B.關(guān)閉暫時(shí)不使用的硬件設(shè)備,以降低功耗C.動(dòng)態(tài)電源管理可以完全消除系統(tǒng)的功耗,實(shí)現(xiàn)零功耗運(yùn)行D.需要在功耗降低和系統(tǒng)性能之間進(jìn)行平衡15、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16、嵌入式操作系統(tǒng)的安全機(jī)制對(duì)于保護(hù)系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備存儲(chǔ)了敏感信息,需要防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。以下哪種安全措施最為有效?()A.加密存儲(chǔ)數(shù)據(jù)B.設(shè)置訪問密碼C.安裝防火墻D.以上措施綜合使用17、在嵌入式系統(tǒng)的電源管理中,動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整(DVFS)技術(shù)可以根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓和頻率。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備的工作負(fù)載變化較大。以下關(guān)于DVFS的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.DVFS可以在系統(tǒng)負(fù)載低時(shí)降低電壓和頻率,以節(jié)省功耗B.調(diào)整電壓和頻率的過程需要一定的時(shí)間,可能會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能C.DVFS技術(shù)需要硬件支持,同時(shí)操作系統(tǒng)需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和管理策略D.為了最大限度地節(jié)省功耗,應(yīng)該始終將電壓和頻率調(diào)整到最低值18、嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理對(duì)于系統(tǒng)性能和資源利用至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)嵌入式設(shè)備內(nèi)存資源有限,但需要運(yùn)行多個(gè)任務(wù)。以下關(guān)于內(nèi)存管理策略的描述,正確的是:()A.采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配,讓任務(wù)根據(jù)需要隨時(shí)申請(qǐng)和釋放內(nèi)存,以提高靈活性B.使用靜態(tài)內(nèi)存分配,預(yù)先為每個(gè)任務(wù)分配固定的內(nèi)存空間,避免內(nèi)存碎片和分配開銷C.不進(jìn)行內(nèi)存管理,讓任務(wù)自行競爭內(nèi)存資源D.只依賴硬件的內(nèi)存管理機(jī)制,操作系統(tǒng)不參與內(nèi)存分配19、嵌入式操作系統(tǒng)中的任務(wù)調(diào)度算法決定了任務(wù)執(zhí)行的順序和時(shí)機(jī)。假設(shè)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中有多個(gè)任務(wù),它們具有不同的優(yōu)先級(jí)和截止時(shí)間。以下關(guān)于任務(wù)調(diào)度算法的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)來決定執(zhí)行順序,高優(yōu)先級(jí)任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行B.最早截止時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法選擇截止時(shí)間最早的任務(wù)執(zhí)行,以滿足任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求C.輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法將CPU時(shí)間平均分配給各個(gè)任務(wù),適用于任務(wù)執(zhí)行時(shí)間相近的情況D.一旦任務(wù)的調(diào)度算法確定,就不能根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,以保證穩(wěn)定性20、在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性是重要的考量因素。假設(shè)一個(gè)航空航天領(lǐng)域的嵌入式控制系統(tǒng),一旦出現(xiàn)故障可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。為了提高系統(tǒng)的可靠性,以下哪種方法是最有效的?()A.采用復(fù)雜的算法和功能,以應(yīng)對(duì)各種可能的情況B.進(jìn)行大量的功能測試,但不進(jìn)行壓力測試C.采用冗余設(shè)計(jì),如硬件冗余和軟件容錯(cuò)機(jī)制D.減少系統(tǒng)的功能,降低復(fù)雜性,從而提高可靠性二、簡答題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)什么是嵌入式系統(tǒng)的可維護(hù)性測試?2、(本題5分)嵌入式操作系統(tǒng)中任務(wù)調(diào)度的方式有哪些?3、(本題5分)簡述內(nèi)存屏障的作用和使用場景。4、(本題5分)什么是嵌入式系統(tǒng)的安全啟動(dòng)(SecureBoot)?5、(本題5分)解釋常見圖像壓縮算法的優(yōu)化和硬件支持。三、編程題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)設(shè)計(jì)一個(gè)基于嵌入式操作系統(tǒng)的線程同步程序,使用信號(hào)量或互斥鎖。2、(本題5分)設(shè)計(jì)一個(gè)程序,在嵌入式系統(tǒng)中使用流量異常檢測傳感器測量液體流量異常。3、(本題5分)編寫代碼,實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的心率傳感器驅(qū)動(dòng)程序。4、(本題5分)創(chuàng)建一個(gè)任務(wù),通過嵌入式操作系統(tǒng)控制一個(gè)二甲苯傳感器檢測二甲苯濃度。5、(本題5分)實(shí)現(xiàn)一個(gè)嵌入式程序,使用應(yīng)力傳感器測量應(yīng)力值。四、分析題(本大題共3個(gè)小題,共30分

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