问答题
.请详细阅读有关嵌入式构件设计方面的说明，回答下列问题。
【说明】
构件(component)也称为组件，是一个功能相对独立的具有可复用价值的软硬件单元。近年来，构件技术正逐步应用于大型嵌入式系统的软件设计。某公司长期从事飞行器电子设备研制工作，己积累了大量成熟软件。但是，由于当初管理和设计等原因，公司的大量软件不能被复用，严重影响了公司后续发展。公司领导层高度重视软件复用问题，明确提出了要将本公司的成熟软件进行改造，建立公司可复用的软件构件库，以提升开发效率、降低成本。公司领导层决定将此项任务交给技术部门的王工程师负责组织实施。两个月后，王工程师经过调研、梳理和实验，提交了一份实施方案。此方案得到了公司领导层的肯定，但在实施过程中遇到了许多困难，主要表现在公司软件架构的变更和构件抽取的界面等方面。
【说明】
构件(component)也称为组件，是一个功能相对独立的具有可复用价值的软硬件单元。近年来，构件技术正逐步应用于大型嵌入式系统的软件设计。某公司长期从事飞行器电子设备研制工作，己积累了大量成熟软件。但是，由于当初管理和设计等原因，公司的大量软件不能被复用，严重影响了公司后续发展。公司领导层高度重视软件复用问题，明确提出了要将本公司的成熟软件进行改造，建立公司可复用的软件构件库，以提升开发效率、降低成本。公司领导层决定将此项任务交给技术部门的王工程师负责组织实施。两个月后，王工程师经过调研、梳理和实验，提交了一份实施方案。此方案得到了公司领导层的肯定，但在实施过程中遇到了许多困难，主要表现在公司软件架构的变更和构件抽取的界面等方面。
问答题
1. 请用200字以内文字说明获取构件的方法有哪几种、开发构件通常采用哪几种策略。并列举出两种主流构件标准。
【正确答案】基于构件的软件开发中，可以通过不同的途径来获取构件，主要包括以下4种方法：
(1)从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可复用的构件。
(2)通过遗留工程(Legacy Engineering)，将具有潜在复用价值的软件提取出来，得到可复用的构件。
(3)从市场上购买现成的商业构件(Commercial Off-The-Shell，COTS)。
(4)开发新的符合要求的构件。
开发构件通常采取三种策略：
(1)分区(partitioning)：指的是将问题情景的空间分割成几乎可以独立研究的部分。
(2)抽象(abstraction)：是对在给定实践内执行指定计算的软/硬件单元的一种抽象。
(3)分割(segmentation)；是将结构引入构件的行为，支持对行为性质进行时序推理。
当前主流构件标准有：
(1)CORBA：由OMG(对象管理集团)制定。
(2)COM/DCOM：由Microsoft制定。
(3)EJB：由SUN的Java企业Bean制定。
(1)从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可复用的构件。
(2)通过遗留工程(Legacy Engineering)，将具有潜在复用价值的软件提取出来，得到可复用的构件。
(3)从市场上购买现成的商业构件(Commercial Off-The-Shell，COTS)。
(4)开发新的符合要求的构件。
开发构件通常采取三种策略：
(1)分区(partitioning)：指的是将问题情景的空间分割成几乎可以独立研究的部分。
(2)抽象(abstraction)：是对在给定实践内执行指定计算的软/硬件单元的一种抽象。
(3)分割(segmentation)；是将结构引入构件的行为，支持对行为性质进行时序推理。
当前主流构件标准有：
(1)CORBA：由OMG(对象管理集团)制定。
(2)COM/DCOM：由Microsoft制定。
(3)EJB：由SUN的Java企业Bean制定。
【答案解析】
问答题
2. 由于该公司已具备大量的成熟软件，王工程师此次的主要工作就是采用遗留工程方法，将具有潜在复用价值的软件提取出来，得到可复用的构件。因此，在设计软件时与原开发技术人员产生了重大意见分歧，主要分歧焦点在于大家对构件概念理解上的差异。请根据你对构件的理解，判断下表给出的有关构件的说法是否正确。
| 有关构件的6种说法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 序号 | 关于构件的说明 | 正确：√ 不正确：× | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | 构件是系统中的一个封装了设计与实现，而只披露接口的可更换的部分 | (1) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | 构件是解决软件复用的基础，复用的形式可分为垂直式复用和水平式复用。而水 平式复用的主要关键点在于领域分析，具有领域特征和相似性，受到广泛关注 | (2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | 构件构建在平台之上，平台提供核心平台服务，是构件实现与构件组装的基础。 构件组装通常采用基于功能的组装技术、基于数据的组装技术和基于配置的组装 技术 | (3) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | 软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构件的描述、 构件的相互作用(连接件)、指导构件集成的模式以及这些模式的约束组成 | (4) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | 构件可分为硬件构件、软件构件、系统构件和应用构件。RTL(运行时库)属于 软件构件，由于RTL与应用领域相关，所以RTL应属于垂直式复用构件 | (5) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | 硬件构件的功能被给定的硬件结构(如ASIC)预先确定，是不能修改的。同样， 软件构件的功能由在FPGA或者CPU上的软件确定的，也是不能修改的 | (6) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【正确答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
错误分析：
(2)“构件是解决软件复用的基础，复用的形式可分为垂直式复用和水平式复用。而垂直式复用的主要关键点在于领域分析，具有领域特征和相似性，受到广泛关注”。垂直式复用是与领域特性相关的，而水平式复用是一种公用的服务，不与某个特殊领域相关。
(3)“构件构建在平台之上，平台提供核心平台服务，是构件实现与构件组装的基础。构件组装通常采用基于功能的组装技术、基于数据的组装技术和面向对象的组装技术”。配置只是一种构件功能组合动态方法，而不是构件组装的技术。
(5)“构件可分为硬件构件、软件构件、系统构件和应用构件。RTL(运行时库)属于软件构件，由于RTL可适应多种应用领域，所以RTL与属于水平式复用构件”。RTL是C/C++语言为用户提供的一种运行时库，如数学库、stdio库等，它可服务于多种应用，而与领域需求无关，所以RTL不属于垂直式复用构件。
(6)硬件构件的功能被给定的硬件结构(如ASIC)预先确定，它是不能修改的。同样，软件构件的功能由在FPGA或者CPU上的软件确定的，我们将加载在软件构件上的软件称为作业。将作业分配给适当的可以执行该作业的硬件单元就创建了新的构件。软件构件的功能所以在构件的寿命期中可以修改。
错误分析：
(2)“构件是解决软件复用的基础，复用的形式可分为垂直式复用和水平式复用。而垂直式复用的主要关键点在于领域分析，具有领域特征和相似性，受到广泛关注”。垂直式复用是与领域特性相关的，而水平式复用是一种公用的服务，不与某个特殊领域相关。
(3)“构件构建在平台之上，平台提供核心平台服务，是构件实现与构件组装的基础。构件组装通常采用基于功能的组装技术、基于数据的组装技术和面向对象的组装技术”。配置只是一种构件功能组合动态方法，而不是构件组装的技术。
(5)“构件可分为硬件构件、软件构件、系统构件和应用构件。RTL(运行时库)属于软件构件，由于RTL可适应多种应用领域，所以RTL与属于水平式复用构件”。RTL是C/C++语言为用户提供的一种运行时库，如数学库、stdio库等，它可服务于多种应用，而与领域需求无关，所以RTL不属于垂直式复用构件。
(6)硬件构件的功能被给定的硬件结构(如ASIC)预先确定，它是不能修改的。同样，软件构件的功能由在FPGA或者CPU上的软件确定的，我们将加载在软件构件上的软件称为作业。将作业分配给适当的可以执行该作业的硬件单元就创建了新的构件。软件构件的功能所以在构件的寿命期中可以修改。
【答案解析】
问答题
3. 王工程师的实施方案指出：本公司的大部分产品是为用户提供标准计算平台的，而此平台中的主要开发工作是为嵌入式操作系统研制板级支持软件(BSP)。为了提高BSP软件的复用，应首先开展BSP构件的开发，且构件架构应符合国外GENESYS规范定义的嵌入式系统架构风格。下图给出了架构风格定义的构件通用接口，其中：链接接口(LIF)是构件对外提供的功能服务接口；局部接口建立了构件及其局部环境的连接，如传感器、作动器或人机接口；技术相关接口(TDI)提供了查看构件内部、观察构件的内部变量的手段，如诊断等；技术无关接口(TII)用来在运行时配置、复位、重启构件的接口。现需要针对BSP中常用的RS-232串行驱动程序设计一个可复用的软构件，请说明该软构件四类接口的具体功能。
【正确答案】RS-232驱动程序主要完成对RS-232芯片的初始化，实现RS-232数据发送、接收和控制等功能。依据GENESYS规范定义的构件接口含义，RS-232驱动程序构件的接口定义如下：
【答案解析】