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阅读以下关于某嵌入式实时系统的软件需求的叙述,回答问题1、问题2和问题3。

某公司承担了一项嵌入式实时控制系统的软件开发任务,其内容是按系统要求的固定的时间序列采集、处理、输出数据,以实现对多个设备的综合控制。

系统由硬件和软件组成,硬件由处理机(采用PowerPC603e,主频133MHz)、存储器、定时器、中断控制器、双口存储器(空间大小1 024KB)、4路422半双工串行接口 (其中两路的频率115 200Hz,另两路频率38400Hz)、两路A/D、D/A数模转换器和10路离散量接口组成。系统的软件需求如下(注:B:字节;s:秒;ms:毫秒):

.系统要求以5ms为周期从双口存储器中采集1 024KB的输入数据,处理任务的时间约为1ms;(称为5ms任务)

.要求以20ms为周期从两路422接口(115 200Hz)中采集一定格式的大小系统为64B的数据,在完成处理(处理时间约为4ms)任务后,分别输出大小为16B的控制命令;(称为20ms任务)

.系统要求以60ms为周期从两路422接口(38400Hz)中采集一定数据格式的大小为6B数据,从两路A/D接口采集28位数据,在完成处理(处理时间约为2ms)任务后,分别输出大小为2B的控制命令和一个28位D/A数据,输出8路离散量控制数据;(称为60ms任务)

.作为系统的安全监控保障,系统要求在每1s内对系统软硬件状态进行测试并完成系统工作的状态记录工作。该任务共需处理时间是5ms。(称为1s任务)

本公司课题组根据用户的硬件环境及对软件的需求,就软件的实施方案展开了激烈的讨论,讨论的首要问题就是本系统中软件的运行平台是采用嵌入式实时操作系统还是在裸机上直接开发,李工程师(简称李工)提出为了保证系统的实时性,应该采用在裸机上直接开发的方式,关键部分采用汇编语言编写,而王工程师(简称王工)提出,由于系统将由多种周期的处理任务组成,为了保证系统的可靠性,应该采用商用嵌入式实时操作系统作为本项目的开发基础,经过充分论证,最后李工接受了王工的建议,并申报课题组组长,课题组长同意采用了操作系统的方案,并指出必须尽快对需求的时间性能做出评估。

请用450字以内文字简要说明王工提出的采用嵌入式实时操作系统的理由或优点,并说明选择操作系统产品时需要重点考虑其哪些功能与性能?


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考题 阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。配置项审计包括功能配置审计和物理配置审计。()A.错误B.正确

考题 阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。版本管理是对项目中配置项基线的变更控制。()A.错误B.正确

考题 阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。动态配置库用于管理基线和控制基线的变更。()A.错误B.正确

考题 阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。基线是软件生存期各个开发阶段末尾的特定点,不同于里程碑。()A.错误B.正确

考题 阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。CCB必须是常设机构,实际工作中需要设定专职人员。()A.错误B.正确

考题 试题五(共20分)阅读下列说明,回答问题1至问题3,将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】软件在机载设备中的运用越来越广泛,驻留于机载设备中的嵌入式软件失效会产生灾难性后果,一般要求其具有较高的可靠性,因此,软件可靠性测试对机载软件至关重要。【问题1】(8分)解释软件可靠性的含义及影响软件可靠性的主要因素。【问题2】(6分)可靠性评价时,经常使用的定量指标包括失效概率、可靠度和平均无失效时间(MTTF),请分别解释其含义。【问题3】(6分)对某嵌入式软件,设计要求其可靠度为1000小时无失效概率99.99%。经实测得出其失效概率函数F(1000)=0.0012,问该软件是否符合设计可靠性要求,并说明原因。

考题 试题二(共 15 分)阅读以下关于嵌入式软件测试的叙述,回答问题 1 至问题 3,将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】某嵌入式软件主要用于控制飞机起落架。飞机起落架的可靠性直接关系着机载人员的人身安全。根据载机设备对软件可靠性要求,一般将软件分为 3 级:关键级软件,主要级软件和一般软件。由于该嵌入式软件被定义为关键软件,要求按关键级软件进行测试。【问题 1】 (5 分)请根据测试要求,简要说明语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖的含义。【问题 2】 (7 分)根据本题所示的软件关键级别,回答该软件需要做哪几项覆盖测试?要求的覆盖率指标是多少?如果是一般级软件,应做哪几项覆盖测试?【问题 3】 (3 分)在软件单元测试中,主要测试对象是软件模块,如果被测程序中有多处调用了其它过程代码,测试中应如何处理这些功能的引用?软件的性能测试在测试工作的哪个阶段进行?

考题 具体叙述你在嵌入式系统的设计过程中是如何组织与实施软件开发工作的,采用了哪些主要的策略和技术?解决了哪些主要的矛盾和问题?使用过什么工具和环境?

考题 阅读以下关于嵌入式软件测试的叙述,回答问题1至问题3,将解答填入对应栏内。【说明】某嵌入式软件主要用于控制飞机起落架。飞机起落架的可靠性直接关系着机载人员的人身安全。根据载机设备对软件可靠性要求,一般将软件分为3级:关键级软件,主要级软件和一般软件。由于该嵌入式软件被定义为关键软件,要求按关键级软件进行测试。请根据测试要求,简要说明语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖的含义。

考题 阅读以下关于嵌入式软件体系架构的叙述。3. 某公司承担了一项宇航嵌入式设备的研制任务。本项目除对硬件设备环境有很高的要求外,还要求支持以下功能:(1) 设备由多个处理机模块组成,需要时外场可快速更换(即LRM结构);(2) 应用软件应与硬件无关,便于软硬件的升级;(3) 由于宇航嵌入式设备中要支持不同功能,系统应支持完成不同功能任务间的数据隔离;(4) 宇航设备可靠性要求高,系统要有故障处理能力。公司在接到此项任务后,进行了反复论证,提出三层栈(TLS)软件总体架构,如下图所示,并将软件设计工作交给了李工,要求他在三周内完成软件总体设计工作,给出总体设计方案。[问题1]用150字以内的文字,说明公司制定的TLS软件架构的层次特点,并针对上述功能需求(1)~(4),说明架构中各层内涵。[问题2]在TLS软件架构的基础上,关于选择哪种类型的嵌入式操作系统问题,李工与总工程师发生了严重分歧。李工认为,宇航系统是实时系统,操作系统的处理时间越快越好,隔离意味着以时间作代价,没有必要,建议选择类似于VxWorks5.5的操作系统;总工程师认为,应用软件间隔离是宇航系统安全性要求,宇航系统在选择操作系统时必须考虑这一点,建议选择类似于Linux的操作系统。请说明两种操作系统的主要差异,完成下表中的空白部分,并针对本任务要求,用200字以内的文字说明你选择操作系统的类型和理由。两种操作系统的主要差异[问题3]故障处理是宇航系统软件设计中极为重要的组成部分。故障处理主要包括故障监视、故障定位、故障隔离和系统容错(重组)。用150字以内的文字说明嵌入式系统中故障主要分哪几类?并分别给出两种常用的故障滤波算法和容错算法。

考题 嵌入式系统对应用软件的开发和编程语言的选择提出了不同的要求。以下所考虑的一些因素说法错误的是(55)。A.通常嵌入式系统要求具有实时处理的能力,这种实时性主要是靠硬件层来体现的B.通常嵌入式系统要求支持多任务,能够处理并发事件C.嵌入式软件的开发需要交叉编译工具D.电源能量的供应在嵌入式系统中是一项约束条件

考题 阅读以下关于嵌入式操作系统软件编码优化的技术说明,根据要求回答问题1至问题5。【说明】由于嵌入式系统对实时性的要求较高,因此一般要求对代码的性能进行优化,使代码的执行速度越快越好。图6-22给出了两个算术运算的程序段(a)、(b)。在嵌入式系统设计过程中,给定一份软件设计规格说明书后,下一步的工作就是编写代码。通常编码工作包含哪些步骤?

考题 关于嵌入式的3个比较抽象的问题 1.嵌入式系统与嵌入式Linux系统有什么区别和相同?2.嵌入式Linux系统有何优势?3.学习嵌入式系统对就业有何帮助?

考题 阅读以下关于嵌入式实时系统设计的描述,回答问题1至问题3。 【说明】 嵌入式系统是当前航空、航天、船舶及工业、医疗等领域的核心技术,嵌入式系统可包括实时系统与非实时系统两种。某宇航公司长期从事航空航天飞行器电子设备的研制工作,随着业务的扩大,需要大量大学毕业生补充到科研生产部门。按照公司规定,大学毕业生必须进行相关基础知识培训,为此,公司经理安排王工对他们进行了长达一个月的培训。【问题1】(7分) 王工在培训中指出:嵌入式系统主要负责对设备的各种传感器进行管理与控制。而航空航天飞行器的电子设备由于对时间具有很强的敏感性,通常由嵌入式实时系统进行管控,请用300字以内文字说明什么是实时系统,实时系统有哪些主要特性。 【问题2】(8分) 实时系统根据应用场景、时间特征以及工作方式的不同,存在多种实时特性,大致有三种分类方法,即时间类别、时间需求和工作方式结构。根据自己所掌握的实时性知识,将图3-1给出的实时特性按三种分类方式,填写图3-1中(1)~(8)处空白。 备选答案:时限的危害程度;时间角色;弱;时间响应;固定;时限/反应时间;时间明确;输入/输出激励;时间触发;强;周期/零星/非周期;事件触发。图3-1 实时特性分类图 【问题3】(10分) 可靠性是实时系统的关键特性之一,区分软件的错误(Error)、缺陷(Defect)、故障(Fault)和失效(Failure)概念是软件可靠性设计工作的基础。请简要说明错误、缺陷、故障和失效的定义;并在图3-2中标出错误、缺陷和失效出现阶段,说明缺陷、故障和失效的表现形式,填写图3-2中(1)~(6)处的空白。

考题 阅读有关嵌入式系统新架构风格方面的描述,在答题纸上回答问题1至问题3。在传统的嵌入式系统中,由于应用背景的不同,架构风格存在着差异。某公司长期从事各类嵌入式电子产品的研发工作,为了扩展业务.拟承担安全关键嵌入式产品的研制,为了统一本公司嵌入式产品的架构,以兼顾安全关键系统和非安全关键系统,公司领导层提出了采用国外近年新的跨领域嵌入式系统架构,新架构主要有6个特点:(1)面向构件化(2)开放式(3)支持多种安全级别(4)服务的层次化(5)确定性核心(6)内部组合的标准化图3-1给出了跨领域嵌入式系统架构,图中CS表示领域无关的核心服务、OS表示领域无关的选择性服务、DSC表示领域相关的中心服务、DSO表示领域相关的选择性服务。该架构通常称为“腰”型架构,将嵌入式系统分为核心服务层、域服务层和应用服务层三个层次,实现了应用间相对无关性设计,架构的腰部为与领域无关的核心服务。【问题l】(8分)请用200字以内文字说明图3-1“腰”型架构的特点。【问题2】 (10分)针对图3-1的“腰”部的核心层,表3-1中给出了10种服务,请判断这些服务中哪些属于核心服务(Core Services),哪些属于选择性服务(Optional Service),将结果填到表3-1中。【问题3】(7分)该公司遵从图3-1定义的嵌入式架构风格,梳理了现有产品序列,定义了公司产品中涉及的软件主要包括以下4类:(1)基于分区化的嵌入式操作系统(如:VxWorks653)(2)存储管理部件(如:文件系统)(3)支持产品互联的多种网络协议部件(如:TCP/IP、ppp、CAN、1394等)(4)应用软件请根据你所掌握的上述软件的相关知识,说明这些软件应归属图3-1中核心服务层、域服务层和应用服务层中的哪一层。并举例说明上述软件提供的服务中哪些归属于架构的OS、CS、DSC和DSO服务,填写表3-2。

考题 请详细阅读有关嵌入式实时操作系统方面的描述,回答问题1至问题2。 【说明】 近年来,分区化(Partitioning)技术已被广泛应用于大型嵌入式系统,此项技术重在解决嵌入式系统中多类应用软件共享计算机资源的安全性问题,同时,也可降低软件开发成本,提高软件的可重用能力。某公司承担了一项宇航计算机系统研制任务,要求将以前采用的多处理机系统精简为由单个处理器系统完成,而整体功能应在原有功能不变的基础上,可灵活扩展,并要求原应用软件可被快速移植到新系统。公司将任务交给王工程师组织并承担总体设计工作。在采用何种嵌入式实时操作系统的选型问题上,王工认为宇航系统强调安全性,原系统应用软件功能分布在各自的处理机上,在保持功能不变的情况下,应适当地维持各个软件的相对独立性,因此采用具有分区能力的操作系统(如:VxWorks653)比较合适。 【问题1】 图3-1给出了具有分区能力的操作系统架构,该架构支持分区和进程两类调度,并提供了分区的时间、空间隔离保障,保证了应用软件可安全共享计算机资源。请用300字以内文字说明该类操作系统中分区化技术的主要特点。 【问题2】 完成该项目总体设计后,王工将软件设计工作交给李工,要求李工在原有软件基础上,完成新环境下的软件设计。经分析,李工统计出了原系统的任务基本情况(见表3-1)。原系统包含三个子系统,为了保证各子系统软件间的相对独立性,将三个子系统移植到新系统的三个分区工作,假设将“显示子系统”、“雷达子系统”和“任务子系统”分别用P1、P2和P3表示,系统的最小时间计时(tick)设为1ms,调度表的主时间框架将是40ms。 根据表3-1给出的原系统各任务周期和最坏执行时间数据,新系统中的所有任务可被调度,请对此进行分析说明,完善表3-2所示的分区调度表的设计,在空(1)~(10)填写正确内容并将解答填入答题纸的对应栏内。 (注:WCET,Worst-CaseExecutionTime)。

考题 试题三(共25分)阅读以下关于嵌入式系统能耗管理设计的描述,在答题纸上回答问題1至问题3。【说明】随着嵌入式系统智能化技术的持续发展,系统的能耗问题已成为亟待解决的难题。某宇航公司研发的一款手持式野外辅助装备,需要较长的巡航时间,由于设计时对功耗问题考虑不周,使得产品出现了批次责任事故。公司领导决定抽调王工等5人组建专门的攻关小组,要求在三个月内完成故障归零。王工接到任务后,经反复论证 与实验,给公司提交了一份基于软件动态节能的改进方案,得到了领导及专家的好评。【问题1】(7分)在嵌入式系统中节能技术一般分为静态节能和动态节能两种,请用300字以内文 字分别说明什么是静态节能技术和动态节能技术,并列举三种动态节能技术。【问题2】(6分)王工的方案得到认可后,他带领团队研究了调度方式和系统能耗之间的关系,请用150字以内的文字说明为了节约系统能耗而釆用的设备调度策略的核心思路,并说明设备调度策略与任务实时性的关系。

考题 阅读以下关于嵌入式系统开发的叙述,在答题纸上回答问题1至问题3。 【说明】 某软件公司长期从事移动智能终端设备等嵌入式软件研制工作,积累了丰富的嵌入式软件开发经验。某日,该公司经理派在嵌入式软件开发方面已具有很强经验的王工程师到某宇航设备研制单位洽谈一项软件合作项目,但是,在与对方洽谈需求时王工程师感觉沟通并不顺畅,许多概念较难达成一致。主要原因是王工程师长期从事移动智能终端的软件开发,开发平台主要是Android操作系统,开发语言是Java,而这次洽谈是王工程师第一次接触宇航系统软件,对于其特殊需求和要求缺少相关知识积累,不了解强实时、高安全和高可靠嵌入式软件设计等方面应用。 【问题1】 王工程师与某宇航设备研制单位洽谈的业务,涉及到了嵌入式系统的知识。根据你的理解请用100宇以内文字说明嵌入式系统的主要特点。 【问题2】 工程师到某宇航设备研制单位洽谈软件项目时,宇航设备研制单位技术人员提出了以下需求:此宇航设备主要面向无人飞行器,用于飞行姿态控制,实现飞行器的自主起飞和着陆,要求应用软件按最高安全等级(即A级软件要求)开发。为了提高飞行器系统的安全性和可靠性,便于应用软件的可重用性,需要选择一款满足宇航设备要求的嵌入式操作系统,并在操作系统之上开发飞行器控制软件。请根据你对嵌入式操作系统选择方法的理解,判断表3-1给出的有关选择嵌入式操作系统的观点是否正确,将解答写在答题纸的对应栏内。 【问题3】 请用300字以内文字,说明宇航设备的嵌入式软件与移动智能终端嵌入式软件在安全性(safety)、实时性、交互性设计和编码方面的要求有何差异,请填写表3-2中的空格(1)~(8),将解答写在答题纸的对应栏内。

考题 阅读以下关于嵌入式实时系统设计的描述,回答问题1至问题3。 【说明】嵌入式系统是当前航空、航天、船舶及工业、医疗等领域的核心技术,嵌入式系统可包括实时系统与非实时系统两种。某宇航公司长期从事航空航天飞行器电子设备的研制工作,随着业务的扩大,需要大量大学毕业生补充到科研生产部门。按照公司规定,大学毕业生必须进行相关基础知识培训,为此,公司经理安排王工对他们进行了长达一个月的培训。【问题1】(7分)王工在培训中指出:嵌入式系统主要负责对设备的各种传感器进行管理与控制。而航空航天飞行器的电子设备由于对时间具有很强的敏感性,通常由嵌入式实时系统进行管控,请用300字以内文字说明什么是实时系统,实时系统有哪些主要特性。【问题2】(8分)实时系统根据应用场景、时间特征以及工作方式的不同,存在多种实时特性,大致有三种分类方法,即时间类别、时间需求和工作方式结构。根据自己所掌握的“实时性”知识,将图3-1给出的实时特性按三种分类方式,填写图3-1中(1)~(8)处空白。备选答案:时限的危害程度;时间角包;弱;时间响应;固定;时限/反应时间;时间明确;输入输出激励;时间触发;强;周期/零星/非周期;事件触发。 【问题3】(10分)可靠性是实时系统的关键特性之一,区分软件的错误(Error)、缺陷(Defect)、故障(Fault)和失效(Failure)概念是软件可靠性设计工作的基础。请简要说明错误、缺陷、故障和失效的定义;并在图3-2中标出错误、缺陷和失效出现阶段,说明缺陷、故障和失效的表现形式,填写图3-2中(1)~(6)处的空白。

考题 阅读以下关于嵌入式软件体系架构的叙述,在答题纸上回答问题1至问题3。 某公司承担了一项宇航嵌入式设备的研制任务。本项目除对硬件设备环境有很高的要求外,还要求支持以下功能: (1)设备由多个处理机模块组成,需要时外场可快速更换(即LRM结构); (2)应用软件应与硬件无关,便于软硬件的升级; (3)由于宇航嵌入式设备中要支持不同功能,系统应支持完成不同功能任务间的数据隔离; (4)宇航设备可靠性要求高,系统要有故障处理能力。 公司在接到此项任务后,进行了反复论证,提出三层栈(TLS)软件总体架构,如图3-1所示,并将软件设计工作交给了李工,要求其在三周内完成软件总体设计工作,给出总体设计方案。 【问题1】(8分) 用150字以内的文字,说明公司制定的TLS软件架构的层次特点,并针对上述功能需求(1)~(4),说明架构中各层内涵。 【问题2】(10分) 在TLS软件架构的基础上,关于选择哪种类型的嵌入式操作系统问题,李工与总工程师发生了严重分歧。李工认为,宇航系统是实时系统,操作系统的处理时间越快越好,隔离意味着以时间作代价,没有必要,建议选择类似于VxWorks5.5的操作系统;总工程师认为,应用软件间隔离是宇航系统安全性要求,宇航系统在选择操作系统时必须考虑这一点,建议选择类似于Linux的操作系统。 请说明两种操作系统的主要差异,完成表3-1中的空白部分,并针对本任务要求,用200字以内的文字说明你选择操作系统的类型和理由。 表3-1 两种操作系统的主要差异 【问题3】(7分) 故障处理是宇航系统软件设计中极为重要的组成部分。故障处理主要包括故障监视、故障定位、故障隔离和系统容错(重组)。用150字以内的文字说明嵌入式系统中故障主要分哪几类?并分别给出两种常用的故障滤波算法和容错算法。

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考题 阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。 基线是软件生存期各个开发阶段末尾的特定点,不同于里程碑。()

考题 问答题阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。请用150字以内的文字,说明上述情况中存在着哪些问题?

考题 问答题阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。请用300字以内的文字,说明上述情况可能会导致什么样的后果?

考题 问答题阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题。请用300字以内的文字,说明配置管理中完整的变更处置流程。