嵌入式软件调试技术测验试题及答案

嵌入式软件调试技术测验试题及答案考试时长：120分钟满分：100分试卷名称：嵌入式软件调试技术测验试题及答案考核对象：嵌入式软件开发从业者、相关专业学生题型分值分布：-判断题（总共10题，每题2分）总分20分-单选题（总共10题，每题2分）总分20分-多选题（总共10题，每题2分）总分20分-案例分析（总共3题，每题6分）总分18分-论述题（总共2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.JTAG调试接口仅支持串行数据传输。2.断点调试时，程序执行会完全暂停，直到开发者手动继续。3.线程栈溢出通常会导致系统崩溃，但可以通过增加栈大小缓解。4.逻辑分析仪主要用于捕获并行信号，不适用于串行通信调试。5.调试器无法直接修改运行中的内存数据。6.使用仿真器调试时，必须先编译生成调试版本（带符号信息）。7.单步调试时，每次执行只能进入函数内部。8.硬件断点比软件断点更耗资源，但更稳定。9.使用GDB调试时，必须连接目标板上的调试器硬件。10.静态代码分析工具可以完全替代动态调试技术。二、单选题（每题2分，共20分）1.以下哪种调试接口支持硬件断点？A.I2CB.SPIC.JTAGD.UART2.调试时发现程序卡死在某个函数，最可能的原因是？A.内存泄漏B.信号中断C.时钟异常D.以上皆非3.以下哪项不属于调试器的核心功能？A.单步执行B.内存读写C.代码覆盖率统计D.符号解析4.逻辑分析仪的触发条件通常设置为？A.上升沿B.下降沿C.信号电平D.以上皆非5.以下哪种调试方法适用于实时系统？A.断点调试B.动态插桩C.静态分析D.性能剖析6.以下哪项是调试版本（Debug）与发布版本（Release）的主要区别？A.代码行数B.优化级别C.调试符号D.内存分配7.调试时发现变量值异常，可能的原因是？A.传参错误B.时序问题C.硬件故障D.以上皆非8.以下哪种调试工具支持跨平台调试？A.ST-LinkB.GDBC.J-LinkD.IARSimulator9.以下哪项是调试过程中常见的性能瓶颈？A.仿真器速度B.代码逻辑C.硬件时钟D.操作系统10.以下哪种调试方法适用于分布式系统？A.日志分析B.断点调试C.性能剖析D.静态分析三、多选题（每题2分，共20分）1.以下哪些属于调试器的常见功能？A.断点设置B.内存修改变量C.代码覆盖率统计D.性能分析2.以下哪些调试方法适用于硬件调试？A.逻辑分析仪B.仿真器C.JTAGD.代码覆盖率3.以下哪些属于调试过程中常见的错误类型？A.内存泄漏B.逻辑错误C.硬件故障D.信号干扰4.以下哪些调试工具支持多核调试？A.GDBB.KeilMDKC.IAREmbeddedWorkbenchD.J-Link5.以下哪些属于调试过程中常见的性能优化方法？A.代码重构B.优化算法C.增加缓存D.减少中断6.以下哪些调试方法适用于实时系统？A.硬件断点B.动态插桩C.性能剖析D.日志分析7.以下哪些属于调试过程中常见的硬件问题？A.信号完整性B.时序违例C.硬件短路D.代码逻辑8.以下哪些调试工具支持远程调试？A.GDBB.KeilMDKC.IAREmbeddedWorkbenchD.J-Link9.以下哪些属于调试过程中常见的软件问题？A.传参错误B.时序问题C.硬件故障D.内存泄漏10.以下哪些调试方法适用于分布式系统？A.日志分析B.断点调试C.性能剖析D.静态分析四、案例分析（每题6分，共18分）案例1：某嵌入式系统在启动后卡死在`main`函数的某个循环中，调试器显示当前变量`count`的值为`0xFFFFFFFF`。已知系统使用C语言开发，硬件平台为ARMCortex-M4，时钟频率为120MHz。请分析可能的原因并提出调试步骤。案例2：某嵌入式系统在运行时出现间歇性数据错误，调试器显示相关寄存器值在正常范围内波动。已知系统使用SPI通信，时钟频率为10MHz，硬件平台为STM32F4。请分析可能的原因并提出调试步骤。案例3：某嵌入式系统在运行时出现内存访问错误（段错误），调试器显示错误发生在`memcpy`函数内部。已知系统使用C语言开发，硬件平台为RISC-V，内存为64位。请分析可能的原因并提出调试步骤。五、论述题（每题11分，共22分）论述1：论述嵌入式软件调试过程中，静态代码分析工具与动态调试技术的优缺点及适用场景。论述2：论述嵌入式系统调试过程中，硬件断点与软件断点的区别、优缺点及使用场景。---标准答案及解析一、判断题1.×（JTAG支持串行和并行数据传输）2.√3.√4.×（逻辑分析仪也支持串行信号捕获）5.×（调试器可修改变量）6.√7.×（可设置进入/退出函数断点）8.√9.×（GDB可通过网络调试）10.×（静态分析无法替代动态调试）二、单选题1.C2.A3.C4.A5.B6.B7.A8.B9.A10.A三、多选题1.A,B2.A,B,C3.A,B,D4.A,B,C,D5.A,B,C,D6.A,B,C7.A,B,C8.A,B,C,D9.A,B,D10.A,C四、案例分析案例1：可能原因：1.`count`变量未初始化，导致读取随机值；2.循环条件错误，如死循环；3.硬件问题（如时钟异常导致计数器溢出）。调试步骤：1.检查`count`变量是否初始化；2.添加硬件断点，确认循环条件是否正确；3.使用逻辑分析仪检查时钟信号；4.尝试降低时钟频率观察是否卡死。案例2：可能原因：1.SPI时钟或数据线干扰；2.硬件时序违例（如CPHL/CPLH配置错误）；3.软件问题（如中断处理冲突）。调试步骤：1.使用示波器检查SPI信号波形；2.检查SPI配置参数（时钟极性/相位）；3.尝试增加/降低SPI时钟频率；4.关闭中断观察是否稳定。案例3：可能原因：1.`memcpy`源地址或目标地址越界；2.内存对齐问题；3.硬件问题（如内存损坏）。调试步骤：1.检查`memcpy`参数是否正确；2.添加硬件断点，确认源/目标地址；3.尝试使用`memcpy`替代函数（如`memmove`）；4.使用内存检测工具（如Valgrind）模拟测试。五、论述题论述1：静态代码分析工具：-优点：无需运行代码，快速发现语法错误、代码风格问题、潜在漏洞；适用于早期调试。-缺点：无法检测运行时问题（如逻辑错误、内存泄漏）；误报率较高。动态调试技术：-优点：可检测运行时问题（如断点、内存访问错误）；适用于复杂场景。-缺点：耗资源（仿真器/调试器）；调试过程耗时。适用场景：-静态分析：代码审查、早期调试、自动化测试。-动态调试：硬件调试、性能优化、间歇性问题排查。论述2：硬件断点：-原理：通过调试器修改特定内存地址（如中断向量表），触发调试事件。-优点：不影响