裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁浙江農林大學暨陽學院《嵌入式技術理論》

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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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可能會出現死機或程序跑飛的情況，以下關于看門狗的描述，哪一項是不準確的？（）A.看門狗需要定期被系統軟件“喂狗”，否則會觸發復位操作B.看門狗可以在系統出現故障時自動重啟系統，恢復正常運行C.看門狗的超時時間可以根據系統的需求進行設置D.一旦看門狗觸發復位操作，系統的數據和狀態信息不會丟失2、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.WindowsPresentationFoundation3、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4、當開發一個基于嵌入式操作系統的實時控制系統時，對任務的調度要求非常嚴格。假設系統中有多個關鍵任務和非關鍵任務，關鍵任務需要在規定的時間內完成執行，以確保系統的正常運行。在這種情況下，以下哪種任務調度算法能夠最好地滿足實時性要求？（）A.先來先服務調度算法B.優先級調度算法C.時間片輪轉調度算法D.最短作業優先調度算法5、在嵌入式系統開發中，內存管理是一個重要的環節。假設一個嵌入式設備需要同時運行多個應用程序，且內存資源有限。以下關于內存管理策略的描述，哪一項是錯誤的？（）A.固定分區內存管理將內存劃分為固定大小的分區，每個應用程序分配一個分區，易于實現但會產生內部碎片B.動態分區內存管理根據應用程序的需求動態分配內存，提高了內存利用率，但可能產生外部碎片C.分頁式內存管理將內存劃分為固定大小的頁，通過頁表進行映射，便于內存共享和保護D.無論采用哪種內存管理策略，都能完全避免內存碎片的產生，保證內存的高效利用6、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7、對于一個運行嵌入式操作系統的智能安防監控設備，需要對大量的視頻數據進行存儲和檢索。以下哪種存儲技術和文件系統組合能夠提供高效的視頻存儲和快速的檢索功能？（）A.機械硬盤搭配FAT文件系統B.固態硬盤搭配NTFS文件系統C.閃存芯片搭配EXT文件系統D.專用的視頻存儲芯片搭配特定的視頻文件系統8、當開發一個基于嵌入式操作系統的智能電表時，需要實現高精度的電量計量和數據存儲。對于電量計量芯片的選擇和接口設計，以下哪種方案可能是最合適的？（）A.專用計量芯片B.通用ADC芯片C.集成在微控制器中的ADCD.以上都有可能9、在嵌入式系統中，中斷處理是響應外部事件的重要機制。假設一個嵌入式設備需要快速響應外部中斷。以下關于中斷處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.中斷處理程序應該盡量短小精悍，以減少中斷響應時間B.可以采用中斷嵌套，允許高優先級中斷打斷低優先級中斷的處理C.中斷處理過程中不應該進行耗時的操作，如大量的數據計算和文件操作D.中斷處理的優先級是固定的，不能根據系統的運行狀態進行動態調整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、在嵌入式操作系統中，實時任務的截止時間是一個重要的約束條件。假設一個實時任務必須在規定的時間內完成計算和輸出，否則會導致系統故障。以下哪種調度算法能夠更好地保證實時任務按時完成？（）A.最早截止時間優先（EDF）調度算法B.最短剩余時間優先（SRTF）調度算法C.最高響應比優先（HRRN）調度算法D.輪詢調度算法12、嵌入式操作系統的內核通常支持搶占式調度。假設一個低優先級任務正在執行，此時一個高優先級任務就緒。以下關于搶占式調度的描述，正確的是：（）A.操作系統會立即暫停低優先級任務，切換到高優先級任務執行B.低優先級任務會繼續執行完當前的時間片，然后再切換到高優先級任務C.操作系統會根據任務的重要性決定是否搶占，而不是僅僅基于優先級D.搶占式調度會導致系統不穩定，因此應盡量避免使用13、嵌入式操作系統中的定時器是常用的功能模塊。假設一個嵌入式系統需要實現精確的定時功能。以下關于定時器的描述，正確的是：（）A.可以通過軟件定時器實現較精確的定時，但會占用較多的CPU資源B.硬件定時器具有更高的精度和可靠性，不受CPU負載影響C.可以通過調整定時器的時鐘源和分頻系數來設置定時時間D.以上描述都是關于嵌入式操作系統中定時器的正確特點14、嵌入式操作系統的內核移植是將操作系統適配到特定硬件平臺的過程。假設要將一個嵌入式操作系統移植到新的處理器架構上。以下關于內核移植的要點，正確的是：（）A.只需修改少量代碼，就能完成移植B.深入了解硬件特性和操作系統架構，修改相關的驅動和底層代碼C.內核移植是簡單的過程，不需要專業知識D.可以忽略硬件差異，直接進行操作系統的安裝15、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16、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17、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18、嵌入式操作系統的啟動過程包括硬件初始化、內核加載和系統配置等步驟。假設一個嵌入式設備在啟動時需要加載多個模塊和配置文件。以下關于啟動過程的描述，哪一項是不正確的？（）A.硬件初始化包括設置時鐘、初始化內存控制器和其他外設B.內核可以從只讀存儲器（ROM）、閃存或網絡等位置加載C.系統配置可以通過讀取配置文件或使用默認設置來完成D.嵌入式操作系統的啟動過程是固定不變的，不能根據具體需求進行定制和優化19、在嵌入式系統中，實時時鐘（RTC）的應用非常廣泛。假設一個嵌入式設備需要根據精確的時間進行定時操作和事件觸發。為了保證時間的準確性和穩定性，以下哪種實現方式最為合適？（）A.使用內置的RTC模塊B.通過網絡獲取時間C.依靠軟件模擬RTC功能D.不使用實時時鐘，根據系統啟動時間計算20、嵌入式操作系統的內核移植是一項復雜的工作。假設要將一個現有的內核移植到一個新的硬件平臺上，需要修改內核的多個部分。以下哪個方面的修改通常是最為關鍵和困難的？（）A.驅動程序的適配B.內存管理的調整C.進程調度的優化D.中斷處理的修改二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）什么是條件變量？在什么情況下使用？2、（本題5分）解釋TEE與普通執行環境的隔離和交互。3、（本題5分）解釋如何評估嵌入式系統的恢復能力。4、（本題5分）解釋在多核嵌入式系統中如何維護緩存一致性。5、（本題5分）解釋如何在資源受限的環境中實現高效的GUI。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫代碼，實現嵌入式系統的陀螺儀傳感器驅動程序。2、（本題5分）創建一個任務，通過嵌入式操作系統控制一個電磁傳感器檢測電磁場強度。3、（本題5分）在嵌入式操作系統中，創建一個任務切換機制，實現多任務并發執行。4、（本題5分）編寫代碼，實現嵌入式系統的濁度差傳感器驅動程序。5、（本題5分）設計一個基于嵌入式操作系統的任務刪除和創建程序。四、分析題（本大題共3個小題，共3