《2022年软考-嵌入式系统设计师考前模拟强化练习题100（附答案详解）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年软考-嵌入式系统设计师考前模拟强化练习题100（附答案详解）（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2022年软考-嵌入式系统设计师考前模拟强化练习题（附答案详解）1. 案例题阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】随着汽车工业的飞速发展，越来越多的车上的原有机械控制装置正在被电子控制装置所取代，这是典型的实时控制系统，例如用于控制发动机、自动变速箱、防抱死系统、电子稳定控制系统、牵引力控制系统、刹车辅助系统的ECU和用于座位调整、车窗玻璃升降、车顶移动的电子产品，这在很大程度上提高和完善了汽车的性能和技术水平。但是，汽车上电控系统的多样化和系统结构的复杂化，也直接导致相应的汽车电子软件开发难度越来越高。某汽车的ECU （Electronic Control
2、 Unit，电子控制单元）系统，采用某高性能的多核处理器，软件架构采用符合AUTOSAR （ AUTOmotive Open System Architecture，汽车开放系统架构）标准的多核操作系统，将多个控制应用集成在一个处理器上运行，降低了系统设计的成本、体积、功耗。【问题1】（5分）AUTOSAR中定义了应用任务有四种不同的状态，其状态之间的切换如图4-1所示。图4-1 任务状态切换图请从以下状态选项中为（1）（5）选择正确的状态编号，并将答案填写在答题纸的对应栏中。A. 触发B. 启动C. 挂起D. 被抢占E. 创建F. 激活G. 删除H. 时间片用完【问题2】（4分）（1）该系统
3、中任务的优先级是静态分配的，在某些特定的情况下，多任务抢占资源会发生死锁，解决的策略一般是采用优先级天花板方式。请简述优先级天花板的原理。（2）该系统采用了多核处理器，多核处理器一般有SMP和AMP两种不同的工作方式。请简述SMP和AMP的差异。【问题3】（6分）该ECU系统在上电、复位或唤醒后，首先进入Boot模式，进行开或者关，对FLASH 和RAM进行初始化，然后进入用户程序，用户程序是从cstart函数开始执行的，在多核 嵌入式系统中通常是先进行主核的cstart，主核自身进行部分初始化后将从核从HALT状态激活，然后主核和从核在完成各自必要的设置后分别进入各自的main函数。图4-2
4、是该系统多核处理器的启动流程，请补充空（1）（3）的内容，将解答填写在答题纸的对应栏中。图4-2 多核处理器启动流程图【答案】【问题1】 （1）C（2）A（3）F（4）B（5）D 【问题2】（1）优先级天花板是指将申请（占有）某资源的任务的优先级提升到可能访问该资源的所有任务中最高优先级任务的优先级（这个优先级称为该资源的优先级天花板） 。（2）主要差异有：SMP（对称多处理技术）：将2颗完全一样的处理器封装在一个芯片内，达到双倍或接近双倍的处理性能。节省运算资源。如Power 4AMP（非对称多处理技术）：2个处理内核彼此不同，各自处理和执行特定的功能，在软件的协调下分担不同的计算任务。如O
5、MAP5910【问题3 】 （1）进入用户程序（2）将从核从HALT状态激活（3）从核初始化时钟、接口及其他资源。 【解析】（1）优先级继承当一个任务阻塞了若干个任务时，若阻塞任务有高优先级任务，则将所有阻塞任务中的最高优先级作为其优先级。（2）优先级天花板给每个信号量设置一个优先级天花板，优先级天花板的值大于所有使用该信号的任务的优先级，当某个任务得到该信号量时，将其优先级置为优先级天花板的值。优先级继承和优先级天花板，目的都是使得到信号量的任务的优先级，不低于其他在等待该信号量的任务的优先级，由此，当该任务释放资源后，任务结束前，也不会被其他较高优先级任务抢占，也就保障了如果有高优先级任务
6、在等待该资源，那么该任务结束后高优先级任务立即就可使用该资源。（3）优先级反转假设有任务A，B，C，优先级：A B C，任务A，B，C都在等待各自的事件触发，并且A C运行中需要同一个临界资源。首先，C的事件到来了，C开始运行，C得到了临界资源的信号量，此时，A等待的事件到来。由于A的优先级更高，于是抢占了CPU的使用权，但是由于得不到临界资源的信号量，进入挂起状态，等待资源释放后唤醒。接着C继续得到CPU使用权。在C释放信号量之前，B等待的事件到来了，B的优先级高于C，抢占CPU使用权，待B任务完成后，释放CPU，C继续运行，直到C释放信号量以后，A才得以被唤醒继续运行。在这个过程中，A任务
7、的优先级实际降到了和C相同的层次，究其原因，便是C得到了信号量后被不需要该信号量但是优先级更高的任务B抢占，故而使用优先级继承和优先级天花板，就是为了保障高优先级任务真正做到”高优先级“。通常采用两种方式实现两个或多个内核协调工作。一种是采用对称多处理计数（SMP）symmetric multi-processing，就像IBM Power 4处理器一样，将两颗完全一样的处理器封装在一个芯片内，达到双倍或接近双倍的处理性能，由于共享了缓存和系统总线，因此这种做法的优点是能节省运算资源。另一种计数采用一种非对称多处理（AMP）（asymmetric multi-processing）的工作方式：
8、即两个处理内核彼此不同，各自处理和执行特定的功能，在软件的协调下分担不同的计算任务，比如一个执行加密，而另一个执行TCP/IP协议处理。这种处理器的内部结构更像人的大脑，某部分区域在执行某种任务时具有更高的优先级和更强的能力。如 TI公司的OMAP5910双核处理器。2. 单选题将编译器的工作过程划分为词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成时，语法分析阶段的输入是（ ）。若程序中的括号不配对，则会在（ ）阶段检查出该错误。问题1选项A.记号流B.字符流C.源程序D.分析树问题2选项A.词法分析B.语法分析C.语义分析D.目标代码生成【答案】第1题:A第2题:B【解析
9、】A选项记号流，词法分析的输出是记号流，也就是语法分析的输入，第一空选择A选项。B选项字符流，在Java中，根据处理的数据单位不同，分为字节流和字符流。字符流是由字符组成的，例如 File Reader、File Writer、Buffered Reader、Buffered Writer、Input Stream Reader、Output Stream Writer 等。与本题无关。C选项源程序，词法分析的任务是把源程序的字符串转换成单词符号序列。D选项分析树，如果没有语法错误，语法分析后就能正确的构造出其语法树。括号不匹配是典型的语法错误，会在语法分析阶段检测出来。3. 单选题下列算法中
10、，不属于公开密钥加密算法的是（ ）。问题1选项A.ECCB.DSAC.RSAD.DES【答案】D【解析】公开密钥加密（public-key cryptography），也称为非对称加密（asymmetric cryptography），一种密码学算法类型，在这种密码学方法中，需要一对密钥，一个是私人密钥，另一个则是公开密钥。常见的公钥加密算法有：RSA、ElGamal、背包算法、Rabin（RSA的特例）、迪菲赫尔曼密钥交换协议中的公钥加密算法、椭圆曲线加密算法（Elliptic Curve Cryptography，ECC）；DSA数字签名（又称公钥数字签名），将摘要信息用发送者的私钥加密，
11、接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的摘要信息，也是属于公开密钥加密算法。DES是典型的私钥加密体制，属于对称加密，不属于公开秘钥加密，所以本题选择D选项。4. 单选题关于BootLoader，下列理解错误的是（ ）。问题1选项A.BootLoader是在操作系统内核运行之前运行的一小段程序B.BootLoader是通用的C.有些BootLoader支持多CPUD.BootLoader的功能之一是初始化硬件【答案】B【解析】Bootloader是嵌入式系统在加电后执行的第一段代码，在它完成CPU和相关硬件的初始化之后，再将操作系统映像或固化的嵌入式应用程序装在到内存中然后跳转到操作系统所在的
12、空间，启动操作系统运行。对于嵌入式系统，Bootloader是基于特定硬件平台来实现的。因此，几乎不可能为所有的嵌入式系统建立一个通用的Bootloader，不同的处理器架构都有不同的Bootloader。5. 单选题下列关于BCNF的描述，正确的是（ ）。问题1选项A.BCNF不满足列的原子性B.BCNF中存在非主属性对码的部分依赖C.BCNF中存在非主属性对码的传递依赖D.BCNF中每个函数依赖左部都包含码【答案】D【解析】考查BCNF的定义。满足BCNF的定义为：BCNF中每个函数依赖左部都包含码。答案为D。6. 单选题寄存器可以用来暂时存储数据，下 面描述不正确的是（ ）。问题1选项A
13、.寄存器由触发器组成B.移位寄存器可以用来实现左移或者右移功能C.N位寄存器一般由N个触发器组成D.寄存器是一种组合逻辑器件【答案】D【解析】寄存器是一种时序逻辑电路。寄存器由触发器组成，移位寄存器可以用来实现左移或者右移功能，N位寄存器一般由N个触发器组成。7. 单选题计算机处理外部中断时，应该由操作系统保存的是（ ）。问题1选项A.程序计数器的内容B.通用寄存器的内容C.块表（TLB）的内容D.Cache中的内容【答案】B【解析】计算机处理外部中断时，应该由操作系统保存的是通用寄存器的内容，包括了正在运行进程的各寄存器的内容，把它们放入核心栈的新帧面中。即保护断点和现场。8. 单选题某系统
14、的可靠性结构框图如下图所示。假设部件1、2、3的可靠度分别为0.90、0.80、0.80（部件2、3为冗余系统）。若要求该系统的可靠度不小于0.85，则进行系统设计时，部件4的可靠度至少应为（ ）。问题1选项A.B.C.D.【答案】A【解析】并联系统的可靠度计算公式为：R=1（1R1）（1R2）（1RN）串联系统的可靠度的计算公式为：R=R1R2RN其中以上公式中的Ri表示某个子部件的可靠度。假设部件4的可靠度为R4，而整个系统是由子部件1、2和3并联后的子部件、子部件4这个三个子系统串联的。所以整个系统的可靠度为：0.9（1（10.8）（10.8）R0.85。也就是：R0.85/（0.9（1（10.8）2）。答案选A。9. 单选题以下不属于改进Cache性能的方法的是（ ）。问题1选项A.降低失效率B.减少失效开销C.减少Cache命中时间D.提高CPU频率【答案】D【解析】在计算机的存储系统体系中，Cache是访问速度较快的层次。改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。10. 单选题下面（ ）不属于信 息安全的属性。问题1选项A.信息的秘密性B.信息的完整性C.信息的可用性
