嵌入式系统真题精选.docx
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嵌入式系统真题精选
[单项选择题]
1、Cache用于存放主存数据的部分拷贝，主存单元地址与Cache单元地址之间的转换工作由（）完成。
A.硬件
B.软件
C.用户
D.程序员
参考答案：
A
参考解析：
这是一道概念题，主存单元地址与Cache单元地址之间的转换工作是由硬件完成的
[单项选择题]
2、系统响应时间和作业吞吐量是衡量计算机系统性能的重要指标。
对于一个持续处理业务的系统而言，其（）
A.响应时间越短，作业吞吐量越小
B.响应时间越短，作业吞吐量越大
C.响应时间越长，作业吞吐量越大
D.响应时间不会影响作业吞吐量
参考答案：
B
参考解析：
系统响应时间是指用户发出完整请求到系统完成任务给出响应的时间间隔。
作业吞吐量是指单位时间内系统完成的任务量。
若一个给定系统持续地收到用户提交的任务请求，则系统的响应时间将对作业吞吐量造成一定影响。
若每个任务的响应时间越短，则系统的空闲资源越多，整个系统在单位时间内完成的任务量将越大；反之，若响应时间越长，则系统的空闲资源越少，整个系统在单位时间内完成的任务量将越小。
[单项选择题]
3、嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是
（1）。
在中断时，CPU断点信息一般保存到
（2）中。
空白
（2）处应选择（）
A.通用寄存器
B.堆
C.栈
D.I/O接口
参考答案：
C
参考解析：
本题主要考查嵌入式系统输入/输出方式的基础知识。
在一般的操作系统中，输入/输出方式主要有以下几种：
①程序控制方式：
CPU直接利用I/O指令编程，实现数据的I/O。
CPU发出I/O命令，命令中包含了外设的地址信息和所要执行的操作，相应的I/O系统执行该命令并设置状态寄存器；CPU不停地（定期地）查询I/O系统以确定该操作是否完成。
由程序主动查询外设，完成主机与外设间的数据传送，方法简单，硬件开销小。
②程序中断方式：
CPU利用中断方式完成数据的I/O，当I/O系统与外设交换数据时，CPU无须等待也不必去查询I/O的状态，当I/O系统完成了数据传输后则以中断信号通知CPU。
CPU然后保存正在执行程序的现场，转入I/O中断服务程序完成与I/O系统的数据交换。
然后返回原主程序继续执行。
与程序控制方式相比，中断方式因为CPU无须等待而提高了效率。
在系统中具有多个中断源的情况下，常用的处理方法有：
多中断信号线法、中断软件查询法、雏菊链法、总线仲裁法和中断向量表法。
③DMA方式：
使用DMA控制器（DMAC）来控制和管理数据传输。
DMAC和CPU共享系统总线，并且具有独立访问存储器的能力。
在进行DMA时，CPU放弃对系统总线的控制而由DMAC控制总线；由DMAC提供存储器地址及必需的读写控制信号，实现外设与存储器之间进行数据交换。
DMAC获取总线方式主要有3种，分别是暂停方式、周期窃取方式和共享方式。
④通道：
通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使主机与I/O操作之间达到更高的并行程度。
在具有通道处理机的系统中，当用户进程请求启动外设时，由操作系统根据I/O要求构造通道程序和通道状态字，将通道程序保存在主存中，并将通道程序的首地址放到通道地址字中，然后执行"启动I/O"指令。
按照所采取的传送方式，可将通道分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道3种。
⑤输入输出处理机（IOP）：
也称为外围处理机（PPU），它是一个专用处理机，也可以是一个通用的处理机，具有丰富的指令系统和完善的中断系统。
专用于大型、高效的计算机系统处理外围设备的I/O，并利用共享存储器或其他共享手段与主机交换信息。
从而使大型、高效的计算机系统更加高效地工作。
与通道相比，IOP具有比较丰富的指令系统，结构接近于一般的处理机，有自己的局部存储器。
嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是能对突发事件做出快速响应。
在中断时，CPU断点信息一般保存到栈中。
[单项选择题]
4、嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是
（1）。
在中断时，CPU断点信息一般保存到
（2）中。
空白
（1）处应选择（）
A.速度最快
B.CPU不参与操作
C.实现起来比较容易
D.能对突发事件做出快速响应
参考答案：
D
[单项选择题]
5、在CPU与主存之间设置高速缓冲存储器（Cache），其目的是为了（）
A.扩大主存的存储容量
B.提高CPU对主存的访问效率
C.既扩大主存容量又提高存取速度
D.提高外存储器的速度
参考答案：
B
参考解析：
由于CPU的速度比主存的读取速度快得多，为解决这种不匹配，在它们之间设置高速缓冲存储器（Cache），将主存中的内容事先调入Cache中，CPU直接访问Cache的时间短得多，这样大大提高了CPU对主存的访问效率，也提高了整个计算机系统的效率。
[单项选择题]
6、计算机系统中，在（）的情况下一般应采用异步传输方式。
A.CPU访问内存
B.CPU与I/O接口交换信息
C.CPU与PCI总线交换信息
D.I/O接口与打印机交换信息
参考答案：
D
参考解析：
本题考查计算机系统中数据传输的方式。
CPU访问内存通常是同步方式，CPU与I/O接口交换信息通常是同步方式，CPU与PCI总线交换信息通常是同步方式，I/O接口与打印机交换信息则通常采用基于缓存池的异步方式，因此答案为D。
[单项选择题]
7、某磁盘磁头从一个磁道移至另一个磁道需要10ms。
文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均移动距离为10个磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为100ms和2ms，则读取一个100块的文件需要（）ms的时间。
A.10200
B.11000
C.11200
D.20200
参考答案：
D
参考解析：
本题考查磁盘读取数据的基本原理。
通常要在磁盘上读取一个数据，首先需要寻道，即将磁头定位于目标磁道，然后通过磁盘的旋转，定位于要读取的信息之上，最后读取并传输数据。
所以，读取每个数据需要耗费的平均时间为10×10+100+2=202ms，100块的文件需要20200ms。
[单项选择题]
8、内存按字节编址，利用8KX4bit的存储器芯片构成84000H～8FFFFH的内存，共需（）片。
A.6B.8
C.12
D.24
参考答案：
C
参考解析：
本题的题型在软考中较为常见，其难度在于计算时需要注意技巧，如果不注意技巧，将浪费大量时间于无谓的计算过程。
8FFFFH-84000H+1=（8FFFFH+1）-84000H=90000H-84000H=C000H，转换为十进制为48K。
由于内存是按字节编址，所以存储容量为：
48K×8bit，48K×8bit/（8K×4bit）=12。
[单项选择题]
9、计算机执行程序时，在一个指令周期的过程中，为了能够从内存中读指令操作码，首先是将（）的内容送到地址总线上。
A.程序计数器（PC）
B.指令寄存器（IR）
C.状态寄存器（SR）
D.通用寄存器（GR）
参考答案：
A
参考解析：
本题考查指令的操作码。
指令系统中的每一条指令都有一个操作码，它表示该指令应进行什么性质的操作。
不同的指令用操作码这个字段的不同编码来表示，每一种编码代表一种指令。
组成操作码字段的位数一般取决于计算机指令系统的规模。
程序计数器（PC）用于记录需要执行的下一条指令操作码的地址，所以在读指令操作码时，应将程序计数器的内容送到地址总线上。
[单项选择题]
10、（）是指按内容访问的存储器。
A.虚拟存储器
B.相联存储器
C.高速缓存（CachE）
D.随机访问存储器
参考答案：
B
参考解析：
本题考查计算机系统存储器方面的基础知识。
计算机系统的存储器按所处的位置可分为内存和外存。
按构成存储器的材料可分为磁存储器、半导体存储器和光存储器。
按存储器的工作方式可分为读写存储器和只读存储器。
按访问方式可分为按地址访问的存储器和按内容访问的存储器。
按寻址方式可分为随机存储器、顺序存储器和直接存储器。
相联存储器是一种按内容访问的存储器。
[单项选择题]
11、在CPU中，（）可用于传送和暂存用户数据，为ALU执行算术逻辑运算提供工作区。
A.程序计数器
B.累加寄存器
C.程序状态寄存器
D.地址寄存器
参考答案：
B
参考解析：
本题考查CPU中常用寄存器的功能。
所以本题应选B。
[单项选择题]
12、（）不属于计算机控制器中的部件。
A.指令寄存器（IR）
B.程序计数器（PC）
C.算术逻辑单元（ALU）
D.程序状态字寄存器（PSW）
参考答案：
C
参考解析：
控制器是分析和执行指令的部件，也是统一指挥和控制计算机各个部件按时序协调操作的部件。
控制器的组成包含如下部分：
①程序计数器（PC）；②指令寄存器（IR）；③指令译码器；④时序部件；⑤程序状态字寄存器（PSW）；⑥中断机构。
故C答案的算术逻辑单元（ALU）不属于控制器，是运算器。
[单项选择题]
13、若内存地址区间为4000H～43FFH，每个存储单元可存储16位二进制数，该内存区域用4片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储器芯片的容量是（）
A.512×16bit
B.256×8bit
C.256×16bit
D.1024×8bit
参考答案：
C
参考解析：
本题考查内存容量的计算。
给定起止地址码的内存容量=终止地址起始地址+1，所以，43FFH-4000H+1=400H，十六进制的（400）16=210，组成内存储器的芯片数量级=内存储器的容量/单个芯片的容量。
所以210/22=28。
正确答案是C。
[单项选择题]
14、系统间进行异步串行通信时，数据的串/并和并/串转换一般是通过（）现的。
A.I/O指令
B.专用的数据传送指令
C.CPU中有移位功能的数据寄存器
D.接口中的移位寄存器
参考答案：
D
参考解析：
本题主要考查嵌入式系统间进行异步串行通信时数据的串/并和并/串转换方式。
一般来说，嵌入式系统通常采用接口中的移位寄存器来实现数据的串/并和并/串转换操作。
[单项选择题]
15、在嵌入式系统设计时，下面几种存储结构中对程序员是透明的是（）
A.高速缓存
B.磁盘存储器
C.内存
D.Flash存储器
参考答案：
A
参考解析：
本题主要考查嵌入式系统程序设计中对存储结构的操作。
4个选项中，高速缓存即Cache，它处于内存与CPU之间，是为了提高访问内存时的速度而设置的，这个设备对于程序员的程序编写是完全透明的。
磁盘存储器与Flash存储器都属于外设，在存储文件时，需要考虑到该设备的情况，因为需要将文件内容存于相应的设备之上。
内存是程序员写程序时需要考虑的，因为内存的分配与释放，是经常要用到的操作。
[单项选择题]
16、（）不是反映嵌入式实时操作系统实时性的评价指标。
A.任务执行时间
B.中断响应和延迟时间
C.任务切换时间
D.信号量混洗时间
参考答案：
A
参考解析：
影响嵌入式操作系统实时性的6个主要因素。
（1）常用系统调用平均运行时间：
即系统调用效率，是指内核执行常用的系统调用所需的平均时间。
（2）任务切换时间：
任务切换时间是指事件引发切换后，从当前任务停止运行、保存运行状态（CPU寄存器内容），到装入下一个将要运行的任务状态、开始运行的时间间隔。
（3）线程切换时间：
线程是可被调度的最小单位。
在嵌入式系统的应用系统中，很多功能是以线程的方式执行的，所以线程切换时间同样是考察的一个要点。
测试方法及原理与任务切换类似，此处不再介绍。
（4）任务抢占时间：
任务抢占时间是高优先级的任务从正在运行的低优先级任务中获得系统控制权所消耗的时间。
（5）信号量混洗时间：
信号量混洗时间指从一个任务释放信号量到另一个等待该信号量的任务被激活的时间延迟。
在嵌入式系统中，通常有许多任务同时竞争某一共享资源，基于信号量的互斥访问保证了任一时刻只有一个任务能够访问公共资源。
信号量混洗时间反映了与互斥有关的时间开销，是RTOS实时性的一个重要指标。
（6）中断响应时间：
中断响应时间是指从中断发生到开始执行用户的中断服务程序代码来处理该中断的时间。
中断处理时间通常不仅由RTOS决定，而且还由用户的中断处理程序决定，所以不应包括在测试框架之内。
[单项选择题]
17、以下关于嵌入式系统开发的叙述，正确的是（）
A.宿主机与目标机之间只需要建立逻辑连接
B.宿主机与目标机之间只能采用串口通信方式
C.在宿主机上必须采用交叉编译器来生成目标机的可执行代码
D.调试器与被调试程序必须安装在同一台机器上
参考答案：
C
参考解析：
在嵌入式系统开发过程中，有3种不同的开发模式，这3种开发模式就会涉及本题所述的宿主机与目标机（调试程序运行的机器称为宿主机，被调试程序运行的机器称为目标机）。
下面将详细说明这3种开发模式。
本机开发：
本机开发也就是在目标机（在嵌入式系统中通常把嵌入式系统或设备简称为目标机）中直接进行操作系统移植及应用程序的开发。
在这种方式下进行开发，首先就得在目标机中安装操作系统，并且具有良好的人机开发界面。
交叉开发：
意思就是在一台宿主机（在嵌入式系统中通常把通用PC称为宿主机）上进行操作系统的裁剪，以及编写应用程序，在宿主机上应用交叉编译环境编译内核及应用程序，然后把目标代码下载到目标机上运行。
这就需要在宿主机上安装、配置交叉编译环境（交叉开发工具链），使其能够编译成在目标机上运行的目标代码。
模拟开发：
建立在交叉开发环境基础之上。
除了宿主机和目标机以外，还得提供一个在宿主机上模拟目标机的环境，使得开发好的内核和程序直接在这个环境下运行以验证其正确性，这就不需要每次的修改都下载到目标机中，待程序正确后再下载到目标机上运行。
这样就可以达到在没有目标机的情况下调试软件的目的。
比较著名的模拟开发环境有SkyEye，它能够模拟如ARM等处理器的开发环境。
模拟硬件环境是一件比较复杂的工程，所以多数商业嵌入式系统的开发采用的是交叉开发模式。
从以上解释可以看出，宿主机与目标机可能是一台机器上，也可能在不同机器上。
宿主机与目标机之间既要有逻辑连接，还要有物理连接。
至于通信方式，串口只是其中一种标准，还可采用其他方式。
[单项选择题]
18、挂接在总线上的多个部件（）
A.只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据
B.只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据
C.可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据
D.可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据
参考答案：
B
参考解析：
本题考查考生对总线概念的理解。
总线是一个大家都能使用的数据传输通道，大家都可以使用这个通道，但发送数据时，是采用的分时机制，而接收数据时可以同时接收，也就是说，同一个数据，可以并行的被多个客户收取。
如果该数据不是传给自己的，数据包将被丢弃。
[单项选择题]
19、内存按字节编址，利用8K×4bit的存储器芯片构成84000H～8FFFFH的内存，共需（）片。
A.6
B.8
C.12
D.24
参考答案：
C
参考解析：
本题的题型在软考中较为常见，其难度在于计算时需要注意技巧，如果不注意技巧，将浪费大量时间于无谓的计算过程。
8FFFFH-84000H+1=（8FFFFH+1）-84000H=90000H-84000H=C000H，化为十进制为48K。
由于内存是按字节编址，所以存储容量为：
48KX8bit，48KX8bit/（8K×4bit）=12。
[单项选择题]
20、在嵌入式系统设计时，下面几种存储结构中对程序员是透明的是（）
A.高速缓存
B.磁盘存储器
C.内存
D.Flash存储器
参考答案：
A
参考解析：
本题主要考查嵌入式系统程序设计中对存储结构的操作。
4个选项中，高速缓存就是Cache，它处于内存与CPU之间，是为了提高访问内存时的速度而设置的，这个设备对于程序员的程序编写是完全透明的。
磁盘存储器与Flash存储器都属于外设，在存储文件时，需要考虑到该设备的情况，因为需要将文件内容存于相应的设备之上。
内存是程序员写程序时需要考虑的，因为内存的分配与释放，是经常要用到的操作。
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