嵌入式系統(tǒng)中的負(fù)載均衡策略試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.以下哪個(gè)不是嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡的主要目的？

A.提高系統(tǒng)性能

B.降低系統(tǒng)功耗

C.增加系統(tǒng)穩(wěn)定性

D.提高系統(tǒng)可靠性

2.在嵌入式系統(tǒng)中，以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略主要關(guān)注的是任務(wù)分配？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.隨機(jī)分配

3.以下哪種負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)處理器的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

4.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)隊(duì)列的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

5.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.優(yōu)先級(jí)繼承

6.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

7.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)內(nèi)存需求的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

8.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)和執(zhí)行時(shí)間的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.優(yōu)先級(jí)繼承

9.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)和內(nèi)存需求的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

10.以下哪個(gè)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)、執(zhí)行時(shí)間和內(nèi)存需求的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.優(yōu)先級(jí)繼承

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共5題）

1.嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡策略的主要目的是什么？

A.提高系統(tǒng)性能

B.降低系統(tǒng)功耗

C.增加系統(tǒng)穩(wěn)定性

D.提高系統(tǒng)可靠性

2.以下哪些負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)處理器的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

3.以下哪些負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)隊(duì)列的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

4.以下哪些負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.優(yōu)先級(jí)繼承

5.以下哪些負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

三、判斷題（每題2分，共5題）

1.負(fù)載均衡策略可以提高嵌入式系統(tǒng)的性能。（√）

2.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)處理器的嵌入式系統(tǒng)。（√）

3.最短作業(yè)優(yōu)先負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)隊(duì)列的嵌入式系統(tǒng)。（×）

4.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的嵌入式系統(tǒng)。（×）

5.負(fù)載感知調(diào)度負(fù)載均衡策略適用于具有多個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的嵌入式系統(tǒng)。（√）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）

1.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡策略的主要目的。

2.簡(jiǎn)述時(shí)間片輪轉(zhuǎn)負(fù)載均衡策略的原理。

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡策略的主要目的包括：

A.提高系統(tǒng)吞吐量

B.延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命

C.降低系統(tǒng)功耗

D.提高系統(tǒng)響應(yīng)速度

E.增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性

2.以下哪些是嵌入式系統(tǒng)中常見(jiàn)的負(fù)載均衡策略？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

D.負(fù)載感知調(diào)度

E.優(yōu)先級(jí)繼承

3.負(fù)載均衡策略在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景包括：

A.多核處理器系統(tǒng)

B.分布式嵌入式系統(tǒng)

C.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)

D.網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)

E.單核處理器系統(tǒng)

4.負(fù)載均衡策略在嵌入式系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)有：

A.提高資源利用率

B.增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性

C.降低系統(tǒng)故障率

D.提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性

E.提高系統(tǒng)可維護(hù)性

5.以下哪些因素會(huì)影響嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡策略的選擇？

A.系統(tǒng)硬件資源

B.系統(tǒng)軟件架構(gòu)

C.系統(tǒng)任務(wù)特性

D.系統(tǒng)性能要求

E.系統(tǒng)成本預(yù)算

6.在多核處理器嵌入式系統(tǒng)中，以下哪些負(fù)載均衡策略可能被采用？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.負(fù)載感知調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)繼承

E.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

7.在實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中，以下哪些負(fù)載均衡策略可能被采用？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.負(fù)載感知調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)繼承

E.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

8.以下哪些負(fù)載均衡策略適用于具有動(dòng)態(tài)任務(wù)特性的嵌入式系統(tǒng)？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.負(fù)載感知調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)繼承

E.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

9.在網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)中，以下哪些負(fù)載均衡策略可能被采用？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.負(fù)載感知調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)繼承

E.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

10.以下哪些負(fù)載均衡策略可能被用于優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)的功耗？

A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.負(fù)載感知調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)繼承

E.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.嵌入式系統(tǒng)中的負(fù)載均衡策略只能用于多核處理器系統(tǒng)。（×）

2.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)負(fù)載均衡策略會(huì)導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)任務(wù)饑餓。（×）

3.最短作業(yè)優(yōu)先負(fù)載均衡策略可以提高系統(tǒng)吞吐量。（√）

4.負(fù)載感知調(diào)度策略可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配。（√）

5.優(yōu)先級(jí)繼承負(fù)載均衡策略可以解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。（√）

6.嵌入式系統(tǒng)中的負(fù)載均衡策略可以完全避免系統(tǒng)瓶頸。（×）

7.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)負(fù)載均衡策略適用于所有類型的嵌入式系統(tǒng)。（×）

8.最長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先負(fù)載均衡策略可以提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。（×）

9.負(fù)載均衡策略可以提高嵌入式系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。（√）

10.負(fù)載均衡策略的實(shí)施會(huì)增加嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度。（×）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）

1.簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡策略的主要目的。

答：嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡策略的主要目的包括提高系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)功耗、增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高系統(tǒng)可靠性，通過(guò)合理分配系統(tǒng)資源，使得系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中能夠高效、穩(wěn)定地處理各種任務(wù)。

2.簡(jiǎn)述時(shí)間片輪轉(zhuǎn)負(fù)載均衡策略的原理。

答：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)負(fù)載均衡策略的原理是將CPU時(shí)間分成多個(gè)時(shí)間片，系統(tǒng)中的每個(gè)任務(wù)按照一定順序輪流執(zhí)行，每個(gè)任務(wù)獲得一個(gè)時(shí)間片，如果任務(wù)在時(shí)間片內(nèi)未完成，則釋放CPU，等待下一個(gè)時(shí)間片。這種策略可以保證每個(gè)任務(wù)都能獲得CPU時(shí)間，實(shí)現(xiàn)公平的負(fù)載分配。

3.簡(jiǎn)述最短作業(yè)優(yōu)先負(fù)載均衡策略的特點(diǎn)。

答：最短作業(yè)優(yōu)先負(fù)載均衡策略的特點(diǎn)是優(yōu)先執(zhí)行執(zhí)行時(shí)間最短的作業(yè)，這樣可以減少作業(yè)的平均等待時(shí)間，提高系統(tǒng)的吞吐量。但該策略可能會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)作業(yè)饑餓，即長(zhǎng)作業(yè)可能需要等待很長(zhǎng)時(shí)間才能得到執(zhí)行。

4.簡(jiǎn)述負(fù)載感知調(diào)度策略在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答：負(fù)載感知調(diào)度策略在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配。通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)資源的使用情況，如CPU利用率、內(nèi)存占用等，動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和執(zhí)行時(shí)間，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。

5.簡(jiǎn)述優(yōu)先級(jí)繼承負(fù)載均衡策略如何解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。

答：優(yōu)先級(jí)繼承負(fù)載均衡策略通過(guò)引入優(yōu)先級(jí)繼承機(jī)制，當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)由于等待低優(yōu)先級(jí)任務(wù)而阻塞時(shí)，低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)暫時(shí)提升到與阻塞任務(wù)相同，從而避免了優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。

6.簡(jiǎn)述負(fù)載均衡策略在嵌入式系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)。

答：負(fù)載均衡策略在嵌入式系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)主要包括：任務(wù)特性的多樣性、系統(tǒng)資源的有限性、實(shí)時(shí)性要求的滿足、系統(tǒng)復(fù)雜度的增加以及開(kāi)發(fā)難度的提升等。這些挑戰(zhàn)需要通過(guò)合理的算法設(shè)計(jì)和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)克服。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.D

解析思路：嵌入式系統(tǒng)負(fù)載均衡的主要目的之一是提高系統(tǒng)可靠性，而提高系統(tǒng)可靠性并不直接關(guān)聯(lián)到系統(tǒng)的性能、功耗或穩(wěn)定性。

2.D

解析思路：任務(wù)分配是負(fù)載均衡策略的核心功能，其中負(fù)載感知調(diào)度策略專門用于根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載動(dòng)態(tài)分配任務(wù)。

3.D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度策略能夠根據(jù)每個(gè)處理器的負(fù)載情況來(lái)分配任務(wù)，適用于多處理器系統(tǒng)。

4.D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度策略能夠根據(jù)多個(gè)任務(wù)隊(duì)列的負(fù)載情況來(lái)分配任務(wù)，從而優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載。

5.D

解析思路：優(yōu)先級(jí)繼承策略用于處理優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題，適用于具有多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)。

6.D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度策略能夠根據(jù)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間來(lái)分配任務(wù)，以優(yōu)化系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。

7.D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度策略能夠根據(jù)任務(wù)的內(nèi)存需求來(lái)分配任務(wù)，以優(yōu)化系統(tǒng)的內(nèi)存使用。

8.D

解析思路：優(yōu)先級(jí)繼承策略結(jié)合了優(yōu)先級(jí)和執(zhí)行時(shí)間，適用于需要同時(shí)考慮這兩個(gè)因素的系統(tǒng)。

9.D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度策略能夠根據(jù)任務(wù)的內(nèi)存需求來(lái)分配任務(wù)，以優(yōu)化系統(tǒng)的內(nèi)存使用。

10.D

解析思路：優(yōu)先級(jí)繼承策略結(jié)合了優(yōu)先級(jí)、執(zhí)行時(shí)間和內(nèi)存需求，適用于需要綜合考慮這些因素的復(fù)雜系統(tǒng)。

二、多項(xiàng)選擇題

1.A,C,D,E

解析思路：提高系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)功耗、增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高系統(tǒng)可靠性都是負(fù)載均衡策略的主要目的。

2.A,B,D,E

解析思路：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、最短作業(yè)優(yōu)先、負(fù)載感知調(diào)度和優(yōu)先級(jí)繼承都是常見(jiàn)的負(fù)載均衡策略。

3.A,B,C,D

解析思路：多核處理器系統(tǒng)、分布式嵌入式系統(tǒng)、實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)都是負(fù)載均衡策略可能應(yīng)用的場(chǎng)景。

4.A,B,C,D,E

解析思路：提高資源利用率、增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)故障率、提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性和提高系統(tǒng)可維護(hù)性都是負(fù)載均衡策略的優(yōu)勢(shì)。

5.A,B,C,D,E

解析思路：系統(tǒng)硬件資源、系統(tǒng)軟件架構(gòu)、系統(tǒng)任務(wù)特性、系統(tǒng)性能要求和系統(tǒng)成本預(yù)算都是影響負(fù)載均衡策略選擇的重要因素。

6.A,C,D

解析思路：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、負(fù)載感知調(diào)度和優(yōu)先級(jí)繼承都是適用于多核處理器系統(tǒng)的負(fù)載均衡策略。

7.A,C,D

解析思路：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、負(fù)載感知調(diào)度和優(yōu)先級(jí)繼承都是適用于實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的負(fù)載均衡策略。

8.C,D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度和優(yōu)先級(jí)繼承適用于具有動(dòng)態(tài)任務(wù)特性的嵌入式系統(tǒng)。

9.A,C,D

解析思路：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、負(fù)載感知調(diào)度和優(yōu)先級(jí)繼承都是可能用于網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)的負(fù)載均衡策略。

10.C,D

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度和優(yōu)先級(jí)繼承可能被用于優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)的功耗。

三、判斷題

1.×

解析思路：負(fù)載均衡策略不僅用于多核處理器系統(tǒng)，也可以用于單核處理器系統(tǒng)。

2.×

解析思路：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)可能會(huì)造成高優(yōu)先級(jí)任務(wù)饑餓，因?yàn)樗槐ＷC高優(yōu)先級(jí)任務(wù)立即得到執(zhí)行。

3.√

解析思路：最短作業(yè)優(yōu)先策略確實(shí)可以提高系統(tǒng)吞吐量，因?yàn)樗鼉?yōu)先執(zhí)行執(zhí)行時(shí)間最短的作業(yè)。

4.√

解析思路：負(fù)載感知調(diào)度策略能夠根據(jù)實(shí)時(shí)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。

5.√

解析思路：優(yōu)先級(jí)繼承