1、 学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效第 1 页 共 7 页课程名称：_嵌入式系统开发_ 考试形式：闭卷 考试日期： 2012 年 月 日 考试时长：120 分钟课程成绩构成：平时 5 %， 期中 10 %， 实验 25 %， 期末 60 %本试卷试题由_5 _部分构成，共_9_页。题号 一 二 三 四 五 合计得分一、 判断题（共 15 分，共 15 题，每题 1 分，正确用“T”表示，错误用“F”表示）1优先级位图法是通过牺牲空间赢得时间。 （ ）2EDF 调度策略可用于调度周期性任务（ ） 3在嵌入式操作系统中一般不使用虚拟存储技术，避免页面置换的开销
2、所引起的不确定性。 （ ）4自陷、异常和中断基本上具有相同的中断服务程序结构。 （ ）5. 嵌入式多任务系统中，任务间的耦合程度越高，它们之间的通信越少。 （ ）6存储器映射编址是指 I/O 端口的地址与内存地址统一编址，即 I/O 单元与内存单元在同一地址空间。其优点是可采用丰富的内存操作指令访问 I/O 单元、无需单独的 I/O 地址译码电路、无需专用的 I/O 指令。（ ）7嵌入式系统中，优先级抢占调度可以在任意位置、任意时刻发生。 （ ）8当二值信号量用于任务之间同步时，其初始值为 1。 （ ）9如果一个实时调度算法使得任务充分利用了 CPU，则 CPU 的利用率为 100%。 （ ）
3、10RISC 处理器常用高效流水线技术提高处理器的并行性。 （ ）11弱实时对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。 （ ）12循环轮询系统适合于慢速和非常快速的简单系统。 （ ）13单处理器多任务系统无需嵌入式操作系统的支持。 （ ）14任务控制块的内容在任务创建时进行初始化，在系统运行过程中不会发生变化。 （ ）15支持实时特性的 DARTS 设计方法也采用了面向对象技术。 （ ）得 分学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效第 2 页 共 7 页二、单项选择题（共 20 分，共 10 题，每题 2 分）1、以下
4、描述中，哪一项不适用于前后台系统：（ ）（A）是中断驱动系统的一种 （B）后台是一个循环轮询系统一直在运行（C）前台由一些中断处理过程组成 （D）具有多任务2、以下哪项不能降低嵌入式系统处理器的功耗（ ）（A）降低工作电压；（B）提供不同的时钟频率；（C）关闭暂时不使用的功能块；（D）提升工作的时钟频率。3、以下关于同步、互斥与通信机制的描述中，错误的是（ ）（A）间接通信指通信双方不需要指出消息的来源或去向，而通过中间机制来通信。（B）在消息队列通信中，将数据从发送任务的空间完全拷贝到接收任务的空间，具有较好的时间及空间性能；（C）操作系统可以环形缓冲的形式管理消息队列；（D）事件无队列，即
5、多次发送同一事件，在未经过任何处理的情况下，其效果等同于只发送一次。4、以下哪一项不属于处理器存储器子系统的范畴（ ） 。（A）MMU/MPU （B）Cache （C）write buffer （D）external memory5、多任务系统的优点很多，但（ ）不是其优点。（A）将复杂的系统分解成相对独立的多个任务，达到分而制之的目的，从而降低系统的复杂性；（B）便于保证系统的实时性；（C）需要增加功能：任务间的协调，同步和通信功能；（D）系统的模块化好，提高系统的可维护性。6、 以下关于任务分类的描述，不正确的是（ ）（A）按照到达情况的可预测性，任务可划分为周期任务和非周期任务；（B）按
6、照重要程度，任务可分为关键任务和非关键任务；（C）非关键任务如果没有得到及时执行，将会产生严重后果；（D）周期任务每隔一个固定的时间间隔就会执行一次。得 分学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效第 3 页 共 7 页7、运行任务被抢占的原因不包括（ ）(A) 它唤醒了高优先级的任务 (B) 将自己挂起(C) 有多个同优先级的就绪任务，运行的时间片到 (D) 优先级较低的中断产生并处理中断8. ARM 处理器在哪种模式下，具有最多的影子寄存器（ ）（A）USER （B ）SYSTEM （C ）FIQ （D）IRQ （E）ABORT9. 以下关于 ARM 处理器的
7、分类，哪项描述不正确（ ）（A）应用处理器具有最快频率、最高性能以及合理的功耗（B）实时控制处理器具有实时响应、合理性能、较低功耗（C）微控制器具有一般性能、最低成本和极低的功耗（D）微控制器也可以具有存储器子系统10. 关于中断服务程序的编写原则，以下哪个是不正确的：（ ）（A）中断服务程序要尽量地简短，只完成必要的处理工作；（B）中断服务程序中可以调用操作系统提供的一些服务；（C）中断服务程序中可以与任务相同的方式使用操作系统的服务；（D）中断服务程序中可以打开系统的中断响应，以支持中断嵌套。三、填空题（共 20 分，共 20 空，每空 1 分）1. 嵌入式微处理器的指令集一般要针对特定领
8、域的应用进行剪裁和扩展，常用的扩展指令类型包括： 、 、 、 。2. 在多任务系统中，任务具有 、 、 等特点。3. ARM9 系列的处理器具有 5 级流水线，分为 、 、 、存储器访问和 等 5 个阶段。4. 导致 ARM 处理器工作模式转变的原因有：软件控制、异常和 。5. ARM 处理器的自陷指令是 ，X86 处理器的自陷指令是 。6. 内存保护主要包含两各方面的内容： 和 。得 分学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效第 4 页 共 7 页7. I/O 端口的编址方法，即 I/O 端口的地址安排方式主要有两种： ， 。8. 嵌入式微处理器有两种体系结构
9、，其中 将指令和数据存放于同一存储空间，而的特点是指令和数据分别使用相互独立的存储空间。四、简答题（ 共 30 分，共 5 题，第 4 题为 9 分，第 5 题 6 分，其余每题 5 分）1 在嵌入式实时系统中，什么是任务？有哪些主要特性？简述任务、进程之间的主要区别。 （5 分）2. ARM 处理器的程序状态寄存器第 28 到 31 位分别代表什么意义？请分析右边的代码是如何利用这些位的信息。得 分2731N Z C V Q28 24loop ADD r2, r2, r3SUBS r1, r1, #0x01 BNE loop 学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答
10、题无效第 5 页 共 7 页3. 交叉调试与普通软件调试有哪些异同？（5 分）4 嵌入式实时操作系统采用了那些机制提高系统的实时性与确定性？并简要说明。 （9 分）5 么是优先级反转？有哪些方法可以避免优先级反转？请简要对它们进行说明。 （6 分）学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效第 6 页 共 7 页五、综合题（共 15 分，共 2 题，第 1 题为 8 分，第 2 题为 7 分）1 （8 分）在嵌入式实时操作系统中，对于时间等待的任务，可以组织为差分链表的方式进行管理。假设某个时刻，有一组任务 T1、T2、T3、T4、T5，分别等待 10、5、7、15
11、、12 个 tick。（1）画出由五个任务形成的差分链表；（2）经过 8 个 tick 后，T6 进入时间等待状态，等待时间为 5 个 tick。请画出该时刻的差分链表；（3）说明采用差分链管理时间等待任务的好处；（4）时间等待任务，通常由定时器触发的中断服务程序进行处理。说明中断服务程序的主要性能指标及其基本含义。另外，通常要求中断服务程序的执行时间比较短，说明相应的处理措施。2 （7 分）在 ucOS 的优先级位图算法中，处于就绪状态任务的优先级，通过优先级就绪组 OSRdyGrp 和优先级就绪表 OSRdyTbl 进行管理：（1）基于 C 语言，给出 OSRdyGrp 和 OSRdyTbl 的变量定义；（2）从进入就绪态、退出就绪态和获取当前处于就绪态的最高优先级等三个方面，描述优先级位图算法管理就绪任务的基本方法；得 分学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效第 7 页 共 7 页（3）对于优先级分别为 7、20 和 18 的三个任务，分别描述三个任务依次进入就绪态时的 OSRdyGrp 及OSRdyTbl的值（假设初始 OSRdyGrp=0b00000001，OSRdyTbl0=0b00010000，OSRdyTbl1-7= 0b00000000） ；（4）当这三个任务都处于就绪状态时，判断出当前处于就绪态的最高优先级。
