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頁西安外事學院《嵌入式驅動開發》

2023-2024學年第一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、在嵌入式系統開發中，調試信息的輸出對于問題排查非常重要。假設一個嵌入式系統在運行時出現故障，但沒有明顯的錯誤提示。以下關于調試信息輸出的方式，有效的是：（）A.將關鍵變量和狀態信息通過串口輸出到上位機進行分析B.將調試信息存儲在內部閃存中，事后讀取分析C.在系統的顯示屏上直接顯示詳細的調試信息D.不輸出調試信息，通過猜測和經驗來定位問題2、在一個嵌入式實時控制系統中，如機器人控制系統，需要對多個關節的運動進行精確同步控制。為了實現這一目標，以下哪種同步機制可能會被應用？（）A.硬件定時器B.軟件定時器C.中斷同步D.以上都是3、在嵌入式系統的能耗優化中，除了硬件設計，操作系統也能發揮作用。假設一個電池供電的嵌入式設備需要延長工作時間。以下關于操作系統層面能耗優化的描述，正確的是：（）A.動態調整處理器電壓和頻率，根據任務負載降低能耗B.關閉所有節能功能，以保證系統性能不受影響C.能耗優化主要由硬件完成，操作系統作用有限D.操作系統的能耗優化措施對電池壽命沒有顯著影響4、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5、嵌入式操作系統常常需要在資源受限的環境下運行。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.WindowsPresentationFoundation6、當開發一個基于嵌入式操作系統的智能門鎖系統時，需要考慮到安全性和便捷性的平衡。以下哪種身份認證方式可能會被采用？（）A.指紋識別B.密碼輸入C.藍牙配對D.以上都是7、在一個嵌入式語音識別系統中，如智能語音助手，需要在有限的計算資源下實現高效的語音識別功能。為了降低計算復雜度，以下哪種語音特征提取方法可能會被采用？（）A.梅爾頻率倒譜系數B.線性預測編碼C.感知線性預測D.以上都是8、嵌入式操作系統的任務調度算法直接影響系統的性能和響應能力。假設一個嵌入式系統中有多個任務，包括實時任務和非實時任務。以下哪種調度算法可能最適合這種情況？（）A.先來先服務調度算法，按照任務到達的先后順序執行B.時間片輪轉調度算法，為每個任務分配固定的時間片輪流執行C.優先級調度算法，根據任務的優先級決定執行順序，高優先級任務優先執行D.隨機調度算法，隨機選擇任務執行，以平衡任務的執行機會9、嵌入式操作系統的應用場景非常廣泛，從消費電子到工業控制等領域都有應用。假設一個智能家居系統的嵌入式設備，需要實現多種智能控制功能。以下關于系統設計的描述，哪一項是不正確的？（）A.充分考慮用戶的需求和使用習慣，設計友好的用戶界面B.可以不考慮系統的擴展性，因為功能需求是固定的C.優化系統的能耗，以降低家庭用電成本D.確保系統的穩定性和可靠性，避免出現故障影響正常使用10、嵌入式操作系統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11、嵌入式操作系統常常需要支持多線程編程。假設一個嵌入式應用程序需要同時執行多個并發任務，以下關于多線程編程的描述，哪一項是不準確的？（）A.多線程可以提高系統的并發性和響應性B.線程之間可以通過共享內存進行數據交換C.多線程編程比多進程編程更節省系統資源D.線程之間的同步和互斥可以通過信號量和互斥鎖來實現，不需要考慮其他因素12、在嵌入式系統中，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，實現定時喚醒系統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的時間管理模塊進行交互，提供統一的時間服務13、嵌入式操作系統的可靠性和穩定性對于系統的正常運行至關重要。假設一個嵌入式系統運行在惡劣的環境中，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在惡劣環境下的可靠性14、嵌入式操作系統的內核架構有多種選擇，如單核架構和多核架構。假設一個復雜的工業控制嵌入式系統，需要同時處理多個高并發的任務。在這種情況下，以下關于內核架構的選擇，哪一項是最合適的？（）A.單核架構，因為其編程模型簡單，易于開發和調試B.多核架構，能夠更好地應對高并發任務，提高系統性能C.無論單核還是多核架構都可以，對系統性能沒有影響D.選擇架構主要取決于開發團隊的技術偏好，而不是系統需求15、嵌入式操作系統的內核同步機制用于保證多任務環境下數據的一致性和正確性。假設多個任務同時訪問共享資源。以下關于內核同步機制的描述，哪一項是錯誤的？（）A.信號量可以用于實現任務之間的互斥和同步B.互斥鎖可以保證在同一時刻只有一個任務訪問共享資源C.條件變量用于任務之間的等待和通知，通常與互斥鎖配合使用D.內核同步機制會增加系統的開銷，因此在實際應用中應該盡量避免使用16、嵌入式操作系統中的任務優先級反轉是一個需要解決的問題。假設一個高優先級任務因為等待一個被低優先級任務占用的資源而被阻塞。以下關于解決任務優先級反轉的方法，正確的是：（）A.使用優先級繼承機制，暫時提高占用資源的低優先級任務的優先級B.始終保持高優先級任務的優先級不變，讓低優先級任務等待C.降低高優先級任務的優先級，避免出現優先級反轉D.直接終止低優先級任務，釋放資源給高優先級任務17、在嵌入式系統的內存保護機制中，虛擬內存通常不是必需的。假設一個簡單的電子秤的嵌入式系統，內存資源有限。以下關于內存保護的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用硬件機制來實現內存訪問的權限控制B.不需要復雜的內存保護機制，因為系統功能簡單C.內存保護會增加系統的開銷，在簡單系統中可以忽略D.即使是簡單系統，也應該采用虛擬內存來提高內存管理的靈活性18、當設計一個基于嵌入式操作系統的智能家居控制系統時，需要考慮與各種傳感器和執行器的通信。假設系統需要連接多種不同接口和協議的設備，為了實現統一的管理和控制，以下哪種通信架構和技術最為合適？（）A.采用集中式控制器，統一轉換協議B.為每個設備單獨開發通信模塊C.使用無線通信技術，如ZigbeeD.依賴有線通信，保證穩定性19、在嵌入式系統的可靠性設計中，錯誤檢測和恢復機制是重要的組成部分。假設一個關鍵的嵌入式系統需要在出現故障時能夠自動恢復。以下關于錯誤檢測和恢復的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過硬件看門狗定時器來檢測系統是否死機，并進行復位操作B.軟件可以通過定期檢查關鍵數據和狀態來發現潛在的錯誤C.錯誤恢復機制應該能夠將系統恢復到故障前的完全相同的狀態，保證數據的一致性D.為了降低成本，在一些非關鍵的嵌入式系統中可以忽略錯誤檢測和恢復機制20、嵌入式操作系統的存儲管理需要考慮閃存的特性。假設一個嵌入式系統使用閃存作為主要存儲設備。以下關于閃存管理的描述，哪一項是不正確的？（）A.閃存具有有限的寫入次數，需要采用磨損均衡算法延長其使用壽命B.閃存的讀寫速度比傳統硬盤快，但價格相對較高C.可以使用閃存轉換層（FTL）來模擬傳統的塊設備接口，方便操作系統使用D.閃存不需要進行垃圾回收和壞塊管理，因為其可靠性很高二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋TEE與普通執行環境的隔離和交互。2、（本題5分）解釋系統調用的實現和參數傳遞。3、（本題5分）解釋嵌入式操作系統與通用操作系統的區別。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個Wi-Fi信號強度檢測程序。2、（本題5分）在嵌入式操作系統中，創建一個任務阻塞和喚醒機制。3、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個Zigbee網關程序，連接多個Zigbee設備。4、（本題5分）在嵌入式操作系統中，創建一