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頁紹興文理學院《嵌入式人工智能》

2023-2024學年第二學期期末試卷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、在嵌入式操作系統中，內核的搶占式和非搶占式調度方式各有特點。假設一個嵌入式系統中有多個實時任務和非實時任務，為了在保證實時任務響應的同時提高系統的整體效率，以下哪種調度方式更為合適？（）A.搶占式調度B.非搶占式調度C.混合搶占式和非搶占式調度D.隨機選擇調度方式2、在嵌入式系統的遠程管理和監控方面，網絡通信起著關鍵作用。假設一個分布式的嵌入式設備網絡需要進行遠程管理。以下關于遠程管理實現的描述，正確的是：（）A.建立專用的通信協議，實現高效的遠程控制和數據采集B.直接使用通用的網絡協議，不進行任何定制C.遠程管理會增加系統風險，應盡量避免D.嵌入式系統不支持遠程管理功能3、在一個基于嵌入式操作系統的智能家居系統中，需要同時控制多個家電設備，并保證各個設備之間的協調工作。以下哪種技術可以有效地實現設備之間的通信和協同？（）A.消息隊列B.共享內存C.信號量D.以上都可以4、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5、在一個基于嵌入式操作系統的智能交通系統中，如電子收費系統，需要保證數據的安全性和完整性。以下哪種加密和認證技術可能會被應用？（）A.對稱加密B.非對稱加密C.數字簽名D.以上都是6、嵌入式操作系統的任務調度算法直接影響系統的性能和實時性。假設一個有多個實時任務和非實時任務的系統。以下關于任務調度算法選擇的描述，正確的是：（）A.采用先來先服務（FCFS）調度算法，保證任務的公平性B.選擇基于優先級的調度算法，優先執行實時任務C.使用時間片輪轉調度算法，平均分配CPU時間給所有任務D.任務調度算法對系統性能影響不大，可以隨意選擇7、在嵌入式系統的網絡通信中，TCP/IP協議棧得到了廣泛的應用。假設一個嵌入式設備需要通過網絡與遠程服務器進行數據傳輸，并且對數據的可靠性要求較高。以下關于TCP/IP協議棧的描述，哪一項是不正確的？（）A.TCP提供可靠的面向連接的數據傳輸服務B.IP負責將數據包從源地址發送到目的地址C.UDP提供不可靠的無連接的數據傳輸服務，適用于對實時性要求高但對可靠性要求低的應用D.在嵌入式系統中，通常只需要實現TCP/IP協議棧的部分功能，而不需要完整實現所有協議8、在嵌入式操作系統中，文件系統的選擇會影響系統的性能和存儲效率。假設一個嵌入式設備需要存儲大量的小文件，并且對文件的讀寫速度有較高要求。以下哪種文件系統更適合這種應用場景？（）A.FAT文件系統B.NTFS文件系統C.EXT文件系統D.JFFS2文件系統9、在嵌入式系統中，內存保護機制可以防止程序錯誤導致的系統崩潰。假設一個應用程序出現了內存訪問越界的錯誤。以下關于內存保護機制的作用，正確的是：（）A.內存保護機制能夠及時發現并阻止越界訪問，避免影響其他程序的運行B.內存保護機制會自動修復越界訪問造成的數據錯誤C.即使有內存保護機制，越界訪問也可能導致系統立即死機D.內存保護機制只對操作系統內核有效，對應用程序不起作用10、當為一個嵌入式設備選擇操作系統時，需要考慮其應用領域和需求特點。假設一個設備需要支持實時性、低功耗和小型化，同時開發難度要相對較低。以下哪種嵌入式操作系統最為適合？（）A.FreeRTOSB.LinuxC.WindowsCED.VxWorks11、嵌入式操作系統需要與各種硬件設備進行交互。假設一個嵌入式系統需要連接不同廠家生產的傳感器和執行器。以下關于硬件接口的描述，哪一項是不正確的？（）A.標準化的接口如SPI、I2C等可以提高硬件的兼容性和可擴展性B.不同廠家的設備可能需要不同的驅動程序和配置方法C.硬件接口的速度和帶寬不會影響系統的整體性能D.在設計系統時，應充分考慮硬件接口的電氣特性和信號完整性12、在嵌入式操作系統中，實時性是一個關鍵的特性。假設一個醫療設備的嵌入式系統需要在嚴格的時間限制內處理傳感器數據并做出響應，以確?；颊叩陌踩?。以下關于實時性的描述，哪一項是正確的？（）A.硬實時系統允許偶爾的任務超時，只要不頻繁發生B.軟實時系統對任務的響應時間有嚴格的要求，必須在規定時間內完成C.硬實時系統必須保證所有任務都能在規定的截止時間之前完成D.實時性只與操作系統的調度算法有關，與硬件性能無關13、嵌入式操作系統常常需要進行任務調度。假設一個智能手表的嵌入式系統，其中有顯示更新任務、傳感器數據采集任務和通信任務等。在這種情況下，以下哪種任務調度算法可能最適合？（）A.先來先服務調度算法，按照任務到達的先后順序執行B.優先級調度算法，根據任務的重要性和緊急程度分配優先級C.時間片輪轉調度算法，每個任務輪流獲得固定的執行時間D.隨機調度算法，隨機選擇任務執行，以實現公平性14、在嵌入式操作系統中，內存管理是一個關鍵問題。假設一個嵌入式設備需要同時運行多個任務，且這些任務對內存的需求各不相同。為了有效地利用有限的內存資源，同時保證系統的穩定性和響應性，以下哪種內存管理策略最為合適？（）A.固定分區分配B.動態分區分配C.分頁式存儲管理D.分段式存儲管理15、在嵌入式操作系統中，內核的實時性擴展是提高系統響應能力的重要手段。假設一個嵌入式系統需要處理對時間要求極為嚴格的任務，如工業控制中的實時閉環控制。以下哪種實時性擴展技術能夠更好地滿足這種硬實時需求？（）A.在內核中增加搶占點，提高任務切換的及時性B.采用微內核架構，減小內核的體積和復雜性C.優化內核的調度算法，提高任務調度的效率D.不進行實時性擴展，依靠默認的內核配置16、當為一個嵌入式設備開發圖形用戶界面（GUI）時，需要考慮界面的簡潔性、響應速度和資源消耗。假設該設備的屏幕尺寸較小，處理能力有限。以下哪種GUI框架和技術最為合適？（）A.QtB.GTK+C.MicroWindowsD.自行開發簡單的圖形庫17、當一個嵌入式操作系統需要支持遠程更新和升級功能，例如智能電表的軟件更新，以下哪種技術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，并進行完整性驗證B.直接通過網絡傳輸未加密的更新文件C.不支持遠程更新，采用人工現場更新的方式D.隨機選擇更新的時機和版本，不進行版本控制18、嵌入式操作系統在工業控制領域有著廣泛應用。假設一個工業控制系統需要高穩定性和確定性的操作。以下關于工業控制中操作系統的特點，正確的是：（）A.具備硬實時性、高可靠性和可預測的性能B.可以容忍一定程度的延遲和不確定性C.對操作系統的穩定性和性能要求不高，功能實現為主D.工業控制中的操作系統與一般嵌入式系統相同19、在一個嵌入式工業監測系統中，如化工廠的環境監測系統，需要對多種環境參數進行實時監測和預警。為了提高系統的可靠性和穩定性，以下哪種容錯和故障診斷技術可能會被應用？（）A.傳感器冗余B.自診斷算法C.故障預警機制D.以上都是20、嵌入式操作系統的任務間通信機制除了消息隊列，還有共享內存等方式。假設一個嵌入式系統需要在多個任務之間高效地共享大量數據。以下關于共享內存的描述，哪一項是不正確的？（）A.共享內存可以提供快速的數據交換，但需要同步機制來保證數據的一致性B.多個任務可以同時訪問共享內存區域，提高了數據訪問的效率C.共享內存的分配和釋放由操作系統自動管理，任務無需關心D.共享內存的使用需要謹慎，避免出現內存泄漏和數據競爭等問題21、嵌入式操作系統中的任務調度算法決定了任務執行的順序和時機。假設一個嵌入式系統中有多個任務，它們具有不同的優先級和截止時間。以下關于任務調度算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.優先級調度算法根據任務的優先級來決定執行順序，高優先級任務優先執行B.最早截止時間優先調度算法選擇截止時間最早的任務執行，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，就不能根據系統的運行情況進行動態調整，以保證穩定性22、在嵌入式系統的電源管理中，動態電源管理（DPM）技術可以有效地降低系統功耗。假設一個嵌入式設備在不同的工作模式下有不同的功耗需求，以下關于動態電源管理的描述，哪一項是不正確的？（）A.根據系統的負載情況動態調整處理器的工作頻率和電壓B.關閉暫時不使用的硬件設備，以降低功耗C.動態電源管理可以完全消除系統的功耗，實現零功耗運行D.需要在功耗降低和系統性能之間進行平衡23、嵌入式操作系統的任務通信方式多種多樣。假設一個嵌入式系統中有多個任務需要頻繁交換數據。以下關于任務通信方式選擇的描述，正確的是：（）A.使用全局變量進行任務間通信，簡單直接B.采用消息隊列、管道等機制，實現任務間的異步通信C.任務通信方式對系統性能和可靠性沒有影響，隨意選擇D.避免使用任何任務通信方式，減少系統復雜性24、在嵌入式操作系統中，代碼的優化對于提高系統性能至關重要。假設一個關鍵函數需要在有限的時間內完成大量計算，為了提高其執行效率，以下哪種優化方法最為有效？（）A.算法改進B.代碼向量化C.減少函數調用D.以上方法綜合運用25、在嵌入式系統的安全方面，加密和認證技術是常用的手段。假設一個嵌入式設備需要保護敏感數據的傳輸和存儲。以下關于安全技術的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用對稱加密算法如AES對數據進行加密，保證數據的保密性B.非對稱加密算法如RSA常用于數字簽名和密鑰交換C.加密和認證技術會增加系統的開銷，但可以通過優化算法來降低影響D.只要使用了加密和認證技術，嵌入式系統就絕對安全，不會受到任何攻擊26、在嵌入式系統中，以下哪種電源管理技術可以根據負載動態調整電壓？（）A.動態電源管理B.智能電源管理C.以上都是D.以上都不是27、嵌入式操作系統的內核裁剪是為了適應特定的應用需求。假設一個簡單的溫度監測嵌入式系統，不需要復雜的功能。以下關于內核裁剪的描述，哪一項是不正確的？（）A.只保留與溫度監測相關的功能模塊，去除不必要的組件B.內核裁剪可能會影響系統的穩定性和可擴展性C.可以隨意裁剪內核，不會對系統性能產生負面影響D.裁剪后的內核需要進行充分的測試，確保其正常運行28、嵌入式系統的引導加載程序（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29、嵌入式操作系統中的文件系統通常需要支持掉電保護。假設一個嵌入式設備在寫入文件時突然掉電。以下關于掉電保護的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用日志文件系統來記錄文件操作的過程，以便在掉電后恢復B.掉電保護機制需要硬件提供電源備份或者電容儲能C.文件系統的緩存管理對于掉電保護至關重要，應及時將緩存數據寫入存儲介質D.一旦發生掉電，文件系統中的數據必然會丟失，無法恢復30、在嵌入式系統的軟件開發中，代碼優化是提高性能的重要手段。假設一個嵌入式應用程序運行速度較慢。以下關于代碼優化的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過算法改進和數據結構優化來提高程序的效率B.減少函數調用的開銷和循環的次數可以提升性能C.代碼優化只需要關注時間復雜度，空間復雜度不重要D.針對特定的硬件平臺進行指令級優化可以獲得顯著的性能提升二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）探討嵌入式操作系統在智能定時器中的作用。智能定時器需要精確的定時控制和智能化的功能，嵌入式操作系統如何實現這些功能？包括時鐘管理、控制邏輯等方面。2、（本題5分）分析嵌入式操作系統在智能家居系統中的作用。智能家居系統需要高效穩定的控制和管理，嵌入式操作系統如何為其提供支持？包括設備連接管理、任務調度、資源分配等方面，探討其優勢和面臨的挑戰。3、（本題5分）分析嵌入式操作系統中的任務同步機制。解釋信號量、互斥鎖等同步機制的原理和應用場景，分析在多任務環境下如何避免資源競爭和死鎖。4、（本題5分）論述嵌入式操作系統在智能停車場管理系統中的重要性。智能停車場管理系統需要實時監測車位狀態和引導車輛停放，嵌入式操作系統如何提供高效的停車場管理？包括傳感器數據采集、通信等方面。5、（本題5分）以智能穿戴設備為對象，綜合分析嵌入式操作系統的特點