問答題

實(shí)時(shí)系統(tǒng)
博學(xué)公司承擔(dān)了一項(xiàng)嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)項(xiàng)目。該項(xiàng)目主要用于車載電子系統(tǒng)中監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)及燃油系統(tǒng)等系統(tǒng)工作狀況，并通過綜合儀表顯示給駕駛員。經(jīng)過多次與用戶溝通，形成以下技術(shù)要求：
（1）本項(xiàng)目的硬件平臺(tái)由主處理機(jī)模塊和多種接口模塊組成，底板采用標(biāo)準(zhǔn)VME總線（硬件結(jié)構(gòu)圖見圖12-8），具體硬件模塊配置如下：
①主處理機(jī)模塊（CPM）采用PowerPC755，主頻266MHz，配有SDRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器；提供一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器；支持16級(jí)中斷和二級(jí)Cache。
②輸入輸出模塊（IOC）支持16路RS422接口信號(hào)，傳輸速率不低于115.2kbps，IOC模塊與CPM模塊的數(shù)據(jù)交換采用64KB雙端口存儲(chǔ)器。
③離散量接口模塊（DAM）支持64路開關(guān)型離散量輸入輸出接口；2路頻率量輸入；12位A/D轉(zhuǎn)換器和12位D/A轉(zhuǎn)換器。
④圖形處理模塊（GPM）用于顯示圖形，支持OpenGL標(biāo)準(zhǔn)接口軟件。
⑤MBI模塊主要提供1553B外總線接口，PSM為電源支持模塊。
（2）本項(xiàng)目軟件主要工作在CPM模塊中，完成對外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、分析和相應(yīng)的控制，將監(jiān)視結(jié)果以圖形方式顯示給駕駛員。該系統(tǒng)的軟件主要包括外部接口驅(qū)動(dòng)軟件、VME數(shù)據(jù)傳輸軟件、處理軟件、圖形顯示和外總線（1553B）數(shù)據(jù)交換軟件。要求數(shù)據(jù)的采集必須確保每幀數(shù)據(jù)無丟失，并在本幀內(nèi)完成數(shù)據(jù)的處理工作，本幀信息顯示給駕駛員的時(shí)刻最晚不能超過下一幀。詳細(xì)的技術(shù)要求如下：
①16路RS422接口主要完成對汽車燃油系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和駕駛員命令的數(shù)據(jù)采集與控制。RS422數(shù)據(jù)傳輸格式將以32B為基本數(shù)據(jù)塊，分別以20ms、40ms、60ms、1s這4個(gè)不同周期交換數(shù)據(jù)。
②64路離散量數(shù)據(jù)主要監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，要求每10ms采集一次，并在下一個(gè)10ms周期內(nèi)將發(fā)動(dòng)機(jī)狀況顯示到駕駛員座艙。
③多路模擬量數(shù)據(jù)主要采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量及汽車的其他數(shù)據(jù)，為駕駛員監(jiān)控汽車狀態(tài)提供必要的量化數(shù)據(jù)。模擬量數(shù)據(jù)的刷新頻率為1s。
④外總線（1553B）主要完成該系統(tǒng)與汽車其他電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
公司將本項(xiàng)目交給項(xiàng)目主管李工實(shí)施，要求李工按技術(shù)要求完成本項(xiàng)目的軟件設(shè)計(jì)工作，公司根據(jù)合同關(guān)于"數(shù)據(jù)的采集必須確保每幀數(shù)據(jù)無丟失，并在本幀內(nèi)完成數(shù)據(jù)的處理工作，本幀信息顯示給駕駛員的時(shí)刻最晚不能超過下一幀"的要求，提醒李工設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問題。李工完成設(shè)計(jì)后，提交公司評(píng)審，會(huì)上就李工設(shè)計(jì)中存在的缺陷展開了激烈討論，最終達(dá)成一致。

李工在設(shè)計(jì)IOC模塊軟件時(shí)指出：為了使CPM模塊能夠及時(shí)處理RS422數(shù)據(jù)，在IOC與CPM間的雙端口存儲(chǔ)器中為每個(gè)422通道設(shè)計(jì)一級(jí)緩沖，當(dāng)某通道接收一個(gè)字節(jié)時(shí)，就將數(shù)據(jù)放入緩沖，由CPM接收（其結(jié)構(gòu)見圖12-9）。這樣的好處在于每當(dāng)有數(shù)據(jù)輸入時(shí)，CPM模塊可立即讀取，而增大雙口緩沖的目的是在CPM來不及處理時(shí)可防止數(shù)據(jù)的丟失。同時(shí)，IOC中的程序相對簡單、實(shí)時(shí)性好、可以不考慮422通道的數(shù)據(jù)傳輸周期，只要按查詢方式對16路422輸入進(jìn)行查詢讀取即可。
會(huì)上，王工提出了強(qiáng)烈的反對意見，認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法絕對不可取，這種方法只考慮了軟件的簡單與便利，而沒有針對軟件特點(diǎn)考慮問題，在設(shè)計(jì)中對實(shí)時(shí)性、負(fù)載平衡分配以及實(shí)現(xiàn)算法上均存在缺陷，必須改進(jìn)。
（1）你認(rèn)為李工的設(shè)計(jì)在實(shí)時(shí)性、負(fù)載平衡分配和實(shí)現(xiàn)算法上存在怎樣的缺陷？詳細(xì)說明理由。
（2）請給出IOC模塊和CPM模塊之間雙口存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)交換方法。


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2.問答題

嵌入式軟件體系架構(gòu)
博學(xué)公司承擔(dān)了一項(xiàng)宇航嵌入式設(shè)備的研制任務(wù)。本項(xiàng)目除對硬件設(shè)備環(huán)境有很高的要求外，還要求支持以下功能：
①設(shè)備由多個(gè)處理機(jī)模塊組成，需要時(shí)外場可快速更換（即LRM結(jié)構(gòu)）。
②應(yīng)用軟件應(yīng)與硬件無關(guān)，便于軟硬件的升級(jí)。
⑨由于宇航嵌入式設(shè)備中要支持不同功能，系統(tǒng)應(yīng)支持完成不同功能任務(wù)間的數(shù)據(jù)隔離。
④宇航設(shè)備可靠性要求高，系統(tǒng)要有故障處理能力。
公司在接到此項(xiàng)任務(wù)后，進(jìn)行了反復(fù)論證，提出三層棧（TLS）軟件總體架構(gòu)，如圖12-7所示，并將軟件設(shè)計(jì)工作交給了李工，要求其在3周內(nèi)完成軟件總體設(shè)計(jì)工作，給出總體設(shè)計(jì)方案。

在TLS軟件架構(gòu)的基礎(chǔ)上，關(guān)于選擇哪種類型的嵌入式操作系統(tǒng)問題，李工與總工程師發(fā)生了嚴(yán)重分歧。李工認(rèn)為，宇航系統(tǒng)是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的處理時(shí)間越快越好，隔離意味著以時(shí)間作代價(jià)，沒有必要，建議選擇類似于VxWorks5.5的操作系統(tǒng)；總工程師認(rèn)為，應(yīng)用軟件間隔離是宇航系統(tǒng)安全性要求，宇航系統(tǒng)在選擇操作系統(tǒng)時(shí)必須考慮這一點(diǎn)，建議選擇類似于Linux的操作系統(tǒng)。
請說明兩種操作系統(tǒng)的主要差異，完成表12-8中的空白部分，并針對本任務(wù)要求，用200字以內(nèi)的文字說明你選擇操作系統(tǒng)的類型和理由。

最新試題

王工提出，根據(jù)用戶要求，本嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有高速并行處理能力，采用多處理器結(jié)構(gòu)比較適合，主要理由是多處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、可支持多個(gè)進(jìn)程在不同處理器上并發(fā)處理：而張工提出，必須分清"多處理器結(jié)構(gòu)"與"多核結(jié)構(gòu)"的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，多處理器結(jié)構(gòu)雖然支持多進(jìn)程的并發(fā)處理，但沒有直接實(shí)現(xiàn)多線程并發(fā)執(zhí)行；多核結(jié)構(gòu)可以直接實(shí)現(xiàn)多線程并發(fā)執(zhí)行。要提高應(yīng)用的并行性就必須利用多個(gè)硬件資源的并行工作，建議采用超線程技術(shù)的多核結(jié)構(gòu)的處理器。請?zhí)顚憟D12-20（f）中的（1）～（8），并用300字以內(nèi)的文字對上述6種處理器結(jié)構(gòu)的工作原理進(jìn)行簡要描述。

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在系統(tǒng)可靠性中，可靠度和失效率是兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)，請分別解釋其含義。

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如圖12-17所示是公司進(jìn)行Mashup的流程示意圖，請閱讀并補(bǔ)充圖中數(shù)字標(biāo)出部分的內(nèi)容。（1）用戶向Traveler網(wǎng)站請求服務(wù)，請求頁面提供用戶的位置信息。（2）（）（3）（）（4）A網(wǎng)站向Traveler網(wǎng)站返回用戶所處位置周邊的地圖信息。（5）（）（6）B網(wǎng)站向Traveler網(wǎng)站返回用戶所處位置周邊的住宿信息。（7）（）（8）Traveler網(wǎng)站向用戶返回用戶所處位置周邊整合的旅游信息。

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一個(gè)完整的電子商務(wù)系統(tǒng)必須處理銷售生命周期中消費(fèi)者經(jīng)歷的多個(gè)階段。請用200字以內(nèi)的文字簡要敘述有哪些階段。

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請給出檢錯(cuò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明檢測技術(shù)常見的實(shí)現(xiàn)方式和處理方式。

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在架構(gòu)評(píng)估過程中，質(zhì)量屬性效用樹（UtilityTree）是對系統(tǒng)質(zhì)量屬性進(jìn)行識(shí)別和優(yōu)先級(jí)排序的重要工具。請給出合適的質(zhì)量屬性，填入圖12-24中（1）、（2）空白處；并選擇題干描述的（a）～（m），填入（3）～（6）空白處，完成該系統(tǒng)的效用樹。

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如圖12-22所示為控制軟件的數(shù)據(jù)流程關(guān)系，請根據(jù)本題給出的各個(gè)功能模塊，填補(bǔ)其中的空缺處。

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在劉工建議的基礎(chǔ)上，為了避免CRSS系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，請用200字以內(nèi)文字簡要說明如何建立CRSS的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；對于數(shù)據(jù)的讀取、添加、更改和刪除操作分別如何實(shí)現(xiàn)

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為什么專家組一致認(rèn)為王工的實(shí)施方案切實(shí)可行？請用200字以內(nèi)文字簡要說明。

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請用300字以內(nèi)文字，從技術(shù)方面說明備份中心的作用，以及在租用商業(yè)備份中心時(shí)的注意事項(xiàng)。

題型：問答題