2025年嵌入式系统设计师考试——嵌入式系统实时操作系统试题
考试时间：______分钟总分：______分姓名：______
一、选择题（每题2分，共20分）
1.以下哪项不是嵌入式系统实时操作系统的特点？
A.高效性
B.可靠性
C.可扩展性
D.灵活性
2.实时操作系统的任务调度算法中，优先级抢占调度算法的优点是什么？
A.优先级高的任务总是先执行
B.优先级低的任务不会阻塞优先级高的任务
C.系统响应时间短
D.以上都是
3.实时操作系统中的时间片轮转调度算法的缺点是什么？
A.系统响应时间较长
B.优先级高的任务响应速度快
C.系统开销较大
D.以上都是
4.以下哪个不是实时操作系统中的同步机制？
A.互斥锁
B.信号量
C.临界区
D.线程
5.以下哪个不是实时操作系统中的死锁现象？
A.任务A等待任务B占用的资源
B.任务B等待任务A占用的资源
C.任务A和任务B同时等待对方的资源
D.任务A和任务B都没有等待资源
6.实时操作系统中的中断处理机制，以下哪个描述不正确？
A.中断处理程序可以优先执行
B.中断处理程序执行完毕后，系统继续执行被中断的任务
C.中断处理程序执行完毕后，系统可能重新调度任务
D.中断处理程序执行过程中，其他任务不能执行
7.实时操作系统中的内存管理，以下哪个描述不正确？
A.内存分为代码区、堆栈区和数据区
B.内存管理包括动态内存分配和静态内存分配
C.动态内存分配可以根据任务需要动态分配内存
D.静态内存分配在程序编译时就已经确定内存大小
8.以下哪个不是实时操作系统中的存储管理方式？
A.分区存储
B.分页存储
C.分段存储
D.分时存储
9.实时操作系统中的I/O设备管理，以下哪个描述不正确？
A.I/O设备管理包括中断驱动和直接内存访问
B.中断驱动可以提高I/O效率
C.直接内存访问可以减少CPU负载
D.以上都是
10.以下哪个不是实时操作系统中的实时性能指标？
A.响应时间
B.周期性
C.可预测性
D.可用性
二、简答题（每题5分，共25分）
1.简述实时操作系统中的任务调度算法及其优缺点。
2.简述实时操作系统中的同步机制及其作用。
3.简述实时操作系统中的中断处理机制及其特点。
4.简述实时操作系统中的内存管理及其方式。
5.简述实时操作系统中的I/O设备管理及其方式。
三、论述题（共10分）
论述实时操作系统在嵌入式系统设计中的应用及其重要性。
四、编程题（共15分）
要求：请编写一个实时操作系统任务调度程序的伪代码，实现基于优先级抢占调度算法的任务调度。要求包括任务创建、任务调度、任务优先级调整等功能。
五、分析题（共15分）
要求：分析实时操作系统中的死锁现象及其产生原因，并提出相应的预防和解决方法。
六、设计题（共15分）
要求：设计一个实时操作系统中的信号量同步机制，实现两个任务之间的互斥访问共享资源。要求详细描述信号量的初始化、等待和释放过程。
本次试卷答案如下：
一、选择题答案及解析：
1.答案：D
解析：嵌入式系统实时操作系统的主要特点包括高效性、可靠性和可扩展性，而灵活性并非其核心特点。
2.答案：D
解析：优先级抢占调度算法的优点在于它能够保证优先级高的任务总是先执行，并且不会因为低优先级任务而阻塞。
3.答案：C
解析：时间片轮转调度算法的主要缺点是系统开销较大，因为它需要在每个时间片结束时重新调度任务。
4.答案：D
解析：线程是实时操作系统中的一个基本概念，用于实现并发执行，因此不属于同步机制。
5.答案：C
解析：死锁现象是指两个或多个任务同时等待对方的资源，无法继续执行，而这种情况正是死锁的定义。
6.答案：B
解析：中断处理程序执行完毕后，系统继续执行被中断的任务，而不是直接重新调度任务。
7.答案：D
解析：静态内存分配在程序编译时就已经确定内存大小，因此不属于动态内存分配。
8.答案：D
解析：分时存储不是实时操作系统中的存储管理方式，其他选项都是常见的存储管理方式。
9.答案：D
解析：中断驱动和直接内存访问都是I/O设备管理的方式，而它们都有助于提高I/O效率和减少CPU负载。
10.答案：D
解析：可用性不是实时操作系统中的实时性能指标，其他选项都是衡量实时性能的关键指标。
二、简答题答案及解析：
1.答案：
实时操作系统中的任务调度算法包括：
-优先级抢占调度算法：优先级高的任务总是先执行，具有响应时间短、优先级高的任务优先执行的特点。
-先到先服务（FCFS）调度算法：按照任务到达的顺序进行调