計(jì)算機(jī)三級(jí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)時(shí)性試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關(guān)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的說法，錯(cuò)誤的是：

A.實(shí)時(shí)系統(tǒng)具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性和非實(shí)時(shí)性

B.實(shí)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求很高

C.實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)資源的利用率要求較高

D.實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)可靠性要求較高

2.在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，以下哪項(xiàng)不是實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素：

A.任務(wù)調(diào)度

B.任務(wù)同步

C.內(nèi)存管理

D.數(shù)據(jù)通信

3.以下哪個(gè)概念描述了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：

A.周期性

B.實(shí)時(shí)性

C.響應(yīng)時(shí)間

D.延遲

4.在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，任務(wù)優(yōu)先級(jí)通常用來：

A.確保高優(yōu)先級(jí)任務(wù)先執(zhí)行

B.確保低優(yōu)先級(jí)任務(wù)先執(zhí)行

C.控制任務(wù)的執(zhí)行順序

D.確保所有任務(wù)按順序執(zhí)行

5.以下哪個(gè)調(diào)度算法可以保證實(shí)時(shí)任務(wù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成：

A.輪轉(zhuǎn)調(diào)度

B.先來先服務(wù)調(diào)度

C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)調(diào)度

6.以下哪個(gè)調(diào)度策略在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中較為常用：

A.最短剩余時(shí)間優(yōu)先

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長作業(yè)優(yōu)先

D.優(yōu)先級(jí)調(diào)度

7.在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，以下哪個(gè)概念描述了任務(wù)的完成時(shí)間：

A.周期性

B.實(shí)時(shí)性

C.響應(yīng)時(shí)間

D.延遲

8.以下哪個(gè)概念描述了實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的任務(wù)同步：

A.任務(wù)調(diào)度

B.任務(wù)同步

C.內(nèi)存管理

D.數(shù)據(jù)通信

9.以下哪個(gè)概念描述了實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的任務(wù)調(diào)度：

A.任務(wù)同步

B.任務(wù)調(diào)度

C.內(nèi)存管理

D.數(shù)據(jù)通信

10.在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，以下哪個(gè)概念描述了任務(wù)的完成時(shí)間與要求的時(shí)間之間的差距：

A.周期性

B.實(shí)時(shí)性

C.響應(yīng)時(shí)間

D.延遲

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共10題）

1.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素包括：

A.硬件資源

B.軟件資源

C.任務(wù)調(diào)度策略

D.系統(tǒng)可靠性

E.用戶需求

2.以下哪些是實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的調(diào)度策略：

A.輪轉(zhuǎn)調(diào)度

B.先來先服務(wù)調(diào)度

C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度

D.優(yōu)先級(jí)調(diào)度

E.負(fù)載均衡調(diào)度

3.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的任務(wù)同步機(jī)制包括：

A.信號(hào)量

B.互斥鎖

C.事件

D.管道

E.環(huán)形緩沖區(qū)

4.以下哪些是實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的同步問題：

A.任務(wù)間的同步

B.數(shù)據(jù)同步

C.時(shí)間同步

D.空間同步

E.通信同步

5.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的資源分配策略包括：

A.最短剩余時(shí)間優(yōu)先

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.優(yōu)先級(jí)調(diào)度

D.負(fù)載均衡

E.最長作業(yè)優(yōu)先

6.以下哪些是實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)考慮因素：

A.處理器性能

B.存儲(chǔ)容量

C.外設(shè)接口

D.電源管理

E.熱設(shè)計(jì)

7.以下哪些是實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)考慮因素：

A.操作系統(tǒng)選擇

B.編程語言

C.編程規(guī)范

D.測(cè)試方法

E.維護(hù)策略

8.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性能評(píng)估指標(biāo)包括：

A.響應(yīng)時(shí)間

B.周期性

C.延遲

D.完成率

E.系統(tǒng)吞吐量

9.以下哪些是實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)：

A.硬件資源限制

B.軟件復(fù)雜性

C.任務(wù)調(diào)度困難

D.系統(tǒng)可靠性要求高

E.用戶需求多樣化

10.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)原則包括：

A.可擴(kuò)展性

B.可維護(hù)性

C.可靠性

D.可用性

E.經(jīng)濟(jì)性

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)不需要考慮硬件資源的優(yōu)化。（×）

2.在實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是唯一需要考慮的因素。（×）

3.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的任務(wù)同步可以通過軟件編程完全實(shí)現(xiàn)。（√）

4.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能可以通過硬件升級(jí)來保證。（√）

5.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的任務(wù)優(yōu)先級(jí)越高，其執(zhí)行時(shí)間就越短。（×）

6.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的任務(wù)同步會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。（×）

7.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須遵循模塊化原則。（√）

8.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)不需要考慮硬件限制。（×）

9.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)可以通過冗余技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。（√）

10.實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的測(cè)試主要是針對(duì)軟件進(jìn)行的。（×）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中任務(wù)調(diào)度的基本概念及其重要性。

2.解釋實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中任務(wù)同步和互斥鎖的作用，并舉例說明。

3.說明實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中響應(yīng)時(shí)間和延遲的區(qū)別。

4.列舉三種實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中常用的調(diào)度算法，并簡要說明其特點(diǎn)。

5.討論實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。

6.分析實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能遇到的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的解決策略。

試卷答案如下

一、單項(xiàng)選擇題

1.C

解析思路：實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常分為硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)，硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性，而非實(shí)時(shí)性通常不是硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)關(guān)注的重點(diǎn)。

2.C

解析思路：內(nèi)存管理通常與操作系統(tǒng)相關(guān)，而不是實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。

3.C

解析思路：響應(yīng)時(shí)間是指系統(tǒng)從接收請(qǐng)求到響應(yīng)請(qǐng)求的時(shí)間，是實(shí)時(shí)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。

4.A

解析思路：任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度確保高優(yōu)先級(jí)任務(wù)先執(zhí)行，這是實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的常見調(diào)度策略。

5.D

解析思路：優(yōu)先級(jí)調(diào)度可以根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)來保證實(shí)時(shí)任務(wù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

6.A

解析思路：最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度確保了高優(yōu)先級(jí)任務(wù)先執(zhí)行，同時(shí)考慮了任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間。

7.C

解析思路：響應(yīng)時(shí)間描述了系統(tǒng)對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間，是實(shí)時(shí)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

8.B

解析思路：任務(wù)同步確保多個(gè)任務(wù)可以正確地共享資源，互斥鎖是實(shí)現(xiàn)任務(wù)同步的一種機(jī)制。

9.B

解析思路：任務(wù)調(diào)度是實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的核心，它決定了任務(wù)的執(zhí)行順序和時(shí)機(jī)。

10.D

解析思路：延遲描述了任務(wù)的完成時(shí)間與要求的時(shí)間之間的差距，是實(shí)時(shí)系統(tǒng)性能評(píng)估的一個(gè)指標(biāo)。

二、多項(xiàng)選擇題

1.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮硬件、軟件、調(diào)度策略、可靠性和用戶需求等因素。

2.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的調(diào)度策略包括輪轉(zhuǎn)、先來先服務(wù)、最短作業(yè)優(yōu)先和優(yōu)先級(jí)調(diào)度等。

3.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的任務(wù)同步機(jī)制包括信號(hào)量、互斥鎖、事件、管道和環(huán)形緩沖區(qū)等。

4.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的同步問題涉及任務(wù)間同步、數(shù)據(jù)同步、時(shí)間同步、空間同步和通信同步等。

5.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的資源分配策略包括最短剩余時(shí)間優(yōu)先、最短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)調(diào)度、負(fù)載均衡和最長作業(yè)優(yōu)先等。

6.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)考慮因素包括處理器性能、存儲(chǔ)容量、外設(shè)接口、電源管理和熱設(shè)計(jì)等。

7.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)考慮因素包括操作系統(tǒng)選擇、編程語言、編程規(guī)范、測(cè)試方法和維護(hù)策略等。

8.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性能評(píng)估指標(biāo)包括響應(yīng)時(shí)間、周期性、延遲、完成率和系統(tǒng)吞吐量等。

9.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)包括硬件資源限制、軟件復(fù)雜性、任務(wù)調(diào)度困難、系統(tǒng)可靠性要求高和用戶需求多樣化等。

10.A,B,C,D,E

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)原則包括可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可靠性、可用性和經(jīng)濟(jì)性等。

三、判斷題

1.×

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)需要考慮硬件資源的優(yōu)化，以確保系統(tǒng)性能。

2.×

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中任務(wù)調(diào)度是關(guān)鍵因素之一，但不是唯一需要考慮的因素。

3.√

解析思路：任務(wù)同步確保多個(gè)任務(wù)可以正確地共享資源，互斥鎖是實(shí)現(xiàn)任務(wù)同步的一種機(jī)制。

4.√

解析思路：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能可以通過硬件升級(jí)來保證，如提高處理器速度或增加內(nèi)存。

5.×

解析思路：任務(wù)優(yōu)先級(jí)越高，并不一定意味著其執(zhí)行時(shí)間就越短，還要考慮任務(wù)的執(zhí)行復(fù)雜度。

6.×

解析思路：任務(wù)同步可以通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)制實(shí)現(xiàn)，而不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。

7