问答题
.阅读以下关于嵌入式实时系统相关技术的叙述,回答问题1和问题2。
【说明】
某公司长期从事宇航领域嵌入式实时系统的软件研制任务。公司为了适应未来嵌入式系统网络化、智能化和综合化的技术发展需要,决定重新考虑新产品的架构问题,经理将论证工作交给王工负责。王工经调研和分析,完成了新产品架构设计方案,提交公司高层讨论。
问答题
1. [问题1]
王工提交的设计方案中指出由于公司目前研制的嵌入式实时产品属于简单型系统,所以其嵌入式子系统相互独立、功能单一且时序简单。而未来满足网络化、智能化和综合化的嵌入式实时系统是复杂系统,其核心特征体现为实时任务的机理、状态和行为的复杂性。简单任务和复杂任务的特征区分主要表现在10个方面,请参考表给出的实时任务特征分类,用题干中给出的(a)~(t)20个实时任务特征描述,补充完善表给出的
1 ~
14 空。
(a)任务属性不会随时间变化而改变。
(b)任务的属性与时间相关。
(c)任务仅可以从非连续集中获取特征变量。
(d)任务变量域是连续的。
(e)功能原理不依赖于上下文。
(f)功能原理依赖于上下文。
(g)任务行为可以用一步一步顺序分析方法来理解。
(h)许多任务在产生访问活动时相互间是并发处理的,很难用step by-step方法分析。
(i)因果关系相互影响。
(j)行为特征依赖于大量的反馈机制。
(k)系统内构成、策略和描述是相似的。
(l)系统内存在许多不同的构成、策略和描述。
(m)功能关系是非线性的。
(n)功能关系是线性的。
(o)不同的子任务是相互独立的,任务内部仅存在少量的交互操作。
(p)不同的子任务有很高的交互操作,要把一个单任务的行为隔离开是困难的。
(q)域特征有非常整齐的原则和规则。
(r)许多不同的上下文依赖于规则。
(s)原理和规则在表面属性上很容易被识别。
(t)原理被覆盖和抽象,而不会在表面属性上被识别。
实时任务特征分类 |
特征分类 | 简单任务 (simple task) | 复杂任务 (complex task) |
静态/动态 | (a) | (b) |
连续/非连续 | 1 | 2 |
子系统的独立性 | 3 | 4 |
顺序/并行执行 | 5 | 6 |
单一性/混合性 | 7 | 8 |
工作原理 | 9 | 10 |
线性/非线性 | 11 | 12 |
上下文相关性 | 13 | 14 |
规律/不规律 | (q) | (r) |
表面属性 | (s) | (t) |
【正确答案】(1)(d)
(2)(c)
(3)(e)
(4)(f)
(5)(g)
(6)(h)
(7)(i)
(8)(j)
(9)(k)
(10)(l)
(11)(n)
(12)(m)
(13)(o)
(14)(p)
【答案解析】
问答题
2. [问题2]
王工的设计方案中指出要满足未来网络化、智能化和综合化的需求,应该设计一种能够充分表达嵌入式系统行为且具有一定通用性的通信架构,以避免复杂任务的某些特征带来的通信复杂性。通常为了实现嵌入式系统中计算组件间的通信,在架构上需要一种简单的架构风格,用于屏蔽不同协议、不同硬件和不同结构组成所带来的复杂性。如图给出了一种“腰”(Waistline)型通信模式的架构风格,该架构的关键是基本消息通信(BMTS)。通常BMTS的消息与时间属性相关,支持事件触发消息、速率约束消息和时间触发消息。
【正确答案】BMTS的消息通信网络主要特征为能适配不同的传输介质,以及不同的协议,并且屏蔽不同协议之间的差异,简化通信过程降低系统复杂度。
(1)事件触发消息;以事件作为触发方式,事件发生便触发相应消息。
(2)速率约束消息;传输速率固定的消息。
(3)时间触发消息:以时间作为触发方式,到达时间点便触发相应消息。
具有时间触发消息能力的网络总线为航空电子全双工交换式以太网(Avionics FullDuplex Switched Ethernet,AFDX)和时间触发以太网(Time Triggered Ethernet,TTE)。
【答案解析】