裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁香港中文大學（深圳）《嵌入式系統開發及應用》

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30個小題，每小題1分，共30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、嵌入式系統中的引導加載程序（Bootloader）負責系統的初始化和啟動。假設一個嵌入式設備的存儲介質上有多個操作系統映像，以下關于引導加載程序的描述，哪一項是不準確的？（）A.引導加載程序可以選擇加載不同的操作系統映像B.引導加載程序需要對硬件進行初步的初始化，為操作系統的運行創造條件C.引導加載程序的代碼通常存儲在只讀存儲器（ROM）中，不可修改D.引導加載程序可以通過網絡進行更新和升級2、在嵌入式系統中，文件系統的選擇會影響系統的性能和存儲效率。假設一個手持式數據采集設備需要存儲大量的小文件。以下哪種文件系統可能是最合適的？（）A.FAT32文件系統，兼容性好，廣泛支持各種設備B.NTFS文件系統，具有高級的安全和權限管理功能C.EXT4文件系統，適合大容量存儲和高性能需求D.JFFS2文件系統，專為嵌入式系統設計，擅長處理小文件3、在嵌入式系統中，異常處理機制對于提高系統的穩定性和可靠性非常重要。假設系統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，繼續運行B.記錄異常信息，然后重啟系統C.嘗試自動修復異常D.立即停止系統運行4、嵌入式操作系統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，同時保證系統的穩定性，以下哪種啟動優化方法最為有效？（）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.不進行任何優化，保持默認啟動流程5、當設計一個基于嵌入式操作系統的網絡通信模塊時，需要考慮網絡協議的選擇和優化。假設該設備需要在不穩定的網絡環境中進行可靠的數據傳輸，并且對帶寬的利用要求較高。以下哪種網絡協議和技術的組合最為合適？（）A.TCP/IP協議，不進行任何優化B.UDP協議，結合數據重傳機制C.HTTP協議，采用壓縮傳輸D.自定義協議，根據具體需求優化6、在一個基于嵌入式操作系統的智能傳感器網絡中，節點之間需要進行低功耗、遠距離的無線通信。以下哪種無線通信技術可能是最佳選擇？（）A.ZigbeeB.Wi-FiC.BluetoothD.LoRa7、在嵌入式系統的存儲架構中，ROM和RAM都有各自的用途。假設一個嵌入式設備需要存儲固化的程序代碼和運行時的數據。以下關于存儲選擇的描述，正確的是：（）A.將程序代碼和數據都存儲在ROM中，以保證數據不丟失B.把程序代碼存儲在ROM，運行時的數據存儲在RAM中C.全部使用RAM存儲，提高讀寫速度D.存儲選擇對系統性能沒有影響，可以隨意安排8、嵌入式操作系統常常需要與外部網絡進行通信。假設一個嵌入式設備需要通過無線網絡傳輸大量數據。以下關于網絡通信的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用TCP/IP協議棧實現可靠的數據傳輸，但協議棧的實現會占用一定的系統資源B.無線網絡的信號強度和穩定性會影響數據傳輸的質量，需要進行相應的錯誤處理和重傳機制C.為了降低功耗，在不需要通信時應關閉網絡接口，而不是保持連接狀態D.網絡通信的安全性只需要在應用層進行考慮，底層協議不需要關注9、在嵌入式系統的可靠性設計中，容錯技術是一個重要的方面。假設一個嵌入式系統在運行過程中可能會受到外界干擾導致數據錯誤，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.循環冗余校驗C.糾錯編碼D.以上都是10、在嵌入式系統的電源管理中，動態電壓頻率調整（DVFS）技術可以根據系統負載動態調整電壓和頻率。假設一個嵌入式設備的工作負載變化較大。以下關于DVFS的描述，哪一項是不準確的？（）A.DVFS可以在系統負載低時降低電壓和頻率，以節省功耗B.調整電壓和頻率的過程需要一定的時間，可能會影響系統的實時性能C.DVFS技術需要硬件支持，同時操作系統需要相應的驅動和管理策略D.為了最大限度地節省功耗，應該始終將電壓和頻率調整到最低值11、嵌入式操作系統的內核裁剪是根據具體應用需求精簡內核功能。假設一個簡單的嵌入式設備只需要基本的任務調度和中斷處理功能。以下關于內核裁剪的描述，哪一項是錯誤的？（）A.內核裁剪可以減少系統的資源占用，提高系統的運行效率B.在裁剪內核時，需要仔細評估每個功能模塊的必要性，避免影響系統的穩定性C.一旦完成內核裁剪，就不能再根據后續需求添加新的功能模塊D.內核裁剪需要對操作系統的源代碼有深入的理解和修改能力12、嵌入式操作系統中的看門狗（Watchdog）機制用于監測系統的運行狀態。假設一個嵌入式系統在運行過程中出現死機。以下關于看門狗的描述，哪一項是不正確的？（）A.看門狗定時器在規定時間內未被刷新，系統會自動復位B.可以通過軟件編程設置看門狗的超時時間和復位策略C.看門狗機制只能用于檢測軟件故障，對硬件故障無效D.合理使用看門狗可以提高系統的可靠性和穩定性13、在一個嵌入式醫療成像設備中，如便攜式超聲設備，需要對圖像進行實時處理和優化。以下哪種圖像處理算法和技術可能會被應用？（）A.圖像增強B.圖像壓縮C.圖像分割D.以上都是14、在嵌入式系統的開發中，設備驅動程序的編寫是重要的一環。假設需要為一個新的傳感器編寫驅動程序。以下關于設備驅動的描述，哪一項是不正確的？（）A.設備驅動程序負責將硬件的操作抽象為軟件接口，供上層應用使用B.驅動程序需要處理硬件的中斷和異常情況，保證系統的穩定性C.為了提高性能，設備驅動程序應該盡量減少與操作系統內核的交互D.不同類型的設備驅動程序結構和實現方式完全相同，可以復用代碼15、嵌入式系統中的設備驅動程序負責與硬件設備進行交互。假設需要為一個新的傳感器開發設備驅動程序，以下關于設備驅動程序開發的步驟，哪一項是不正確的？（）A.了解傳感器的硬件接口和通信協議B.編寫初始化代碼、數據讀寫代碼和中斷處理代碼C.將設備驅動程序編譯為獨立的可執行文件，在系統運行時動態加載D.設備驅動程序不需要考慮操作系統的內存管理和任務調度機制16、在嵌入式系統的軟件開發中，交叉編譯是常見的操作。假設在一臺x86架構的主機上開發針對ARM架構的嵌入式軟件。以下關于交叉編譯的描述，哪一項是不正確的？（）A.交叉編譯工具鏈包括編譯器、鏈接器等，用于生成目標架構可執行文件B.在交叉編譯過程中，需要根據目標架構的特性進行相應的配置和優化C.交叉編譯生成的可執行文件可以直接在開發主機上運行和調試D.不同的嵌入式架構需要不同的交叉編譯工具鏈17、在嵌入式系統的資源受限環境下，代碼優化至關重要。假設一個對性能和代碼大小有嚴格要求的嵌入式應用。以下關于代碼優化的描述，正確的是：（）A.只關注算法優化，忽略代碼可讀性B.在不影響功能的前提下，對代碼進行算法、內存使用和指令級的優化C.代碼優化效果不明顯，不值得花費精力D.嵌入式系統的代碼無需優化，能運行即可18、假設一個嵌入式系統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境C.自行開發基于底層圖形庫的GUID.不使用GUI，采用命令行界面19、在一個嵌入式操作系統中，為了提高系統的可靠性和容錯能力，對于關鍵任務的數據存儲和恢復，以下哪種技術或方法可能會被采用？（）A.定期數據備份B.數據冗余存儲C.錯誤檢測和糾正碼D.以上都是20、在嵌入式系統中，系統的更新和升級需要考慮多種因素。假設一個已經部署的嵌入式設備需要進行軟件升級，要確保升級過程的安全性和可靠性，同時盡量減少對用戶使用的影響。以下哪種升級方式最為合適？（）A.在線升級，自動完成B.用戶手動下載更新包進行升級C.召回設備，在工廠進行升級D.不進行升級，保持初始版本21、在嵌入式操作系統中，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B.專用的實時硬件和定制的操作系統C.通用的硬件平臺和復雜的操作系統D.低功耗的硬件和開源的操作系統22、當開發一個基于嵌入式操作系統的汽車電子控制系統時，例如發動機管理系統，系統需要在惡劣的環境下穩定運行，并且能夠快速響應各種故障和異常情況。在這種高可靠性要求的場景下，以下哪種軟件開發方法更合適？（）A.敏捷開發方法，快速迭代和適應變化B.瀑布開發模型，嚴格按照階段順序進行開發C.基于模型的開發方法，通過建模和仿真進行驗證D.極限編程方法，強調團隊合作和溝通23、嵌入式操作系統的內核架構對于系統性能和資源利用有著重要影響。假設一個資源受限的嵌入式設備，需要高效地運行多個任務。以下關于內核架構的描述，哪一項是不準確的？（）A.微內核架構將核心功能精簡，只保留最基本的部分，其他功能作為服務運行在用戶空間，提高了系統的可擴展性B.宏內核架構將系統的主要功能都集成在內核中，減少了內核與用戶空間的切換開銷，提高了系統的性能C.混合內核架構結合了微內核和宏內核的優點，在保證性能的同時具備一定的可擴展性D.對于資源受限的嵌入式設備，宏內核架構總是比微內核架構更適合，因為其性能更高24、嵌入式操作系統的中斷處理機制直接影響系統的響應性能。假設一個嵌入式系統需要實時響應外部中斷事件。以下關于中斷處理的描述，正確的是：（）A.中斷處理程序應盡量短小精悍，快速完成關鍵處理，將復雜操作放入后臺任務B.中斷處理程序可以執行長時間的復雜計算，以一次性完成所有相關處理C.忽略中斷優先級，按照接收順序依次處理中斷D.中斷處理完全由硬件負責，操作系統不參與25、在嵌入式系統的實時時鐘（RTC）管理中，需要確保時間的準確性和可靠性。假設一個嵌入式設備對時間精度有較高要求。以下關于RTC管理的描述，正確的是：（）A.依賴外部網絡獲取時間，不使用本地RTCB.定期校準RTC，并在系統重啟時保持時間的連續性C.RTC對系統功能沒有重要影響，無需特別管理D.嵌入式系統不支持RTC功能26、在嵌入式系統中，實時操作系統的上下文切換時間對系統性能有影響。假設一個嵌入式系統需要頻繁進行任務切換。以下關于減少上下文切換時間的方法，正確的是：（）A.優化任務的保存和恢復操作，減少數據的保存和恢復量B.增加任務的執行時間，減少任務切換的頻率C.簡化任務的上下文信息，只保存關鍵的狀態數據D.以上方法都可以有效地減少實時操作系統的上下文切換時間27、嵌入式操作系統的實時任務調度需要考慮任務的優先級和截止時間。假設一個自動駕駛系統的嵌入式設備，其中有剎車控制任務、轉向控制任務和導航計算任務等。以下關于任務調度的描述，哪一項是不正確的？（）A.剎車控制任務的優先級應該最高，以確保安全B.導航計算任務可以有較長的截止時間，因為其對實時性要求不高C.任務的優先級一旦設定，就不能更改D.可以根據系統的運行情況動態調整任務的優先級和截止時間28、在嵌入式操作系統中，系統的可移植性是一個重要的考慮因素。假設一個嵌入式系統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29、嵌入式操作系統中的中斷處理機制對于系統的及時響應和穩定性起著關鍵作用。假設一個嵌入式系統正在執行一個關鍵任務，此時發生了一個高優先級的中斷。以下關于中斷處理的描述，正確的是：（）A.系統立即暫停當前任務，轉去處理中斷，中斷處理完成后返回原任務繼續執行B.系統先完成當前任務，再處理中斷，以保證任務的連續性C.系統根據中斷的優先級決定是否暫停當前任務，如果優先級低則忽略中斷D.系統拒絕所有中斷，直到當前任務完成，以防止任務被中斷干擾30、在嵌入式系統的硬件選型中，需要綜合考慮多種因素。假設一個智能手表的嵌入式系統，需要低功耗、高性能的處理器。以下關于硬件選型的描述，哪一項是不正確的？（）A.只關注處理器的性能，忽略功耗和成本B.考慮處理器的集成度，如是否集成了藍牙、Wi-Fi等功能模塊C.參考其他類似產品的硬件選型方案，借鑒經驗D.進行硬件的性能測試和評估，確保滿足系統需求二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、