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(duì)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(chǎng)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(qǐng)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(duì)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。
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最新試題
在本項(xiàng)目中,如果計(jì)算機(jī)采用了多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的并發(fā)操作,程序設(shè)計(jì)人員將面臨多種挑戰(zhàn),其主要原因在于:程序會(huì)同時(shí)發(fā)生多個(gè)動(dòng)作,對(duì)這些同時(shí)發(fā)生的動(dòng)作及它們之間的交互進(jìn)行管理將面臨4方面的挑戰(zhàn),即同步、通信、負(fù)載均衡和可伸縮性,用200字以內(nèi)的文字對(duì)上述4種挑戰(zhàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要描述,并給出如表12-14所示的常用并發(fā)程序設(shè)計(jì)模式的分解方式。
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(qǐng)用200字以內(nèi)的文字簡(jiǎn)要敘述有哪些階段。
請(qǐng)給出檢錯(cuò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),并說明檢測(cè)技術(shù)常見的實(shí)現(xiàn)方式和處理方式。
請(qǐng)用300字以內(nèi)的文字,說明張工和劉工提出的數(shù)據(jù)架構(gòu)的基本思想。
對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問是該系統(tǒng)開發(fā)中需要特別注意的一個(gè)問題,O/R映射是一種常用的數(shù)據(jù)庫訪問編程技術(shù)。請(qǐng)用200字以內(nèi)的文字說明O/R映射的含義,并指出采用O/R映射的3個(gè)主要好處。
如圖12-23所示是李工在設(shè)計(jì)方案中給出的智能設(shè)備工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。①請(qǐng)指出圖中的兩處錯(cuò)誤(在圖中圈出)并用200字以內(nèi)的文字說明理由。②給出正確的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
李工的設(shè)計(jì)方案指出,考慮到智能設(shè)備工作的環(huán)境條件非常惡劣,并且處理機(jī)要處理大量的視頻信息,所以,智能設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):①由于智能設(shè)備要處理大量的圖像數(shù)據(jù),智能設(shè)備中的處理機(jī)應(yīng)采用目前先進(jìn)的、具有很強(qiáng)數(shù)據(jù)處理和信號(hào)處理能力的MPC7410處理器,并采用雙處理機(jī)結(jié)構(gòu),以增加設(shè)備的容錯(cuò)能力。②為了使智能設(shè)備適應(yīng)不同環(huán)境條件,其設(shè)備的環(huán)境溫度指標(biāo)必須滿足軍用標(biāo)準(zhǔn)要求(-55~+70℃),因此,元器件必須經(jīng)過嚴(yán)格篩選,并考慮芯片散熱問題。③由于智能設(shè)備與配送中心的數(shù)據(jù)交換采用無線通信,而配送中心又要控制多臺(tái)配送車,為了保證通信數(shù)據(jù)的安全性,避免相互干擾,設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮采用安全措施,實(shí)施數(shù)據(jù)加解密操作,密鑰由配送中心統(tǒng)一管理與分發(fā)。請(qǐng)用300字以內(nèi)的文字說明上述3點(diǎn)設(shè)計(jì)考慮有何問題。
請(qǐng)解釋李工提出的動(dòng)態(tài)冗余和N版本程序設(shè)計(jì)技術(shù),給出如圖12-18所示模塊M2采用如圖12-19所示的動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)后的可靠度。
如圖12-22所示為控制軟件的數(shù)據(jù)流程關(guān)系,請(qǐng)根據(jù)本題給出的各個(gè)功能模塊,填補(bǔ)其中的空缺處。
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(qǐng)用200字以內(nèi)文字簡(jiǎn)要說明。