閱讀以下關(guān)于嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的敘述,在答題紙上回答問(wèn)題 1 和
問(wèn)題 2。
【說(shuō)明】
某公司長(zhǎng)期從事宇航領(lǐng)域嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的軟件研制任務(wù)。公司為了適應(yīng)未來(lái)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化的技術(shù)發(fā)展需要,決定重新考慮新產(chǎn)品的架構(gòu)問(wèn)題,經(jīng)理將論證工作交給王工負(fù)責(zé)。王工經(jīng)調(diào)研和分析,完成了新產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)方案,提交公司高層討論。
【問(wèn)題 1】
王工提交的設(shè)計(jì)方案中指出:由于公司目前研制的嵌入式實(shí)時(shí)產(chǎn)品屬于簡(jiǎn)單型系統(tǒng),其嵌入式子系統(tǒng)相互獨(dú)立,功能單一,時(shí)序簡(jiǎn)單。而未來(lái)滿足網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)將是一種復(fù)雜系統(tǒng),其核心特征體現(xiàn)為實(shí)時(shí)任務(wù)的機(jī)理、狀態(tài)和行為的復(fù)雜性。簡(jiǎn)單任務(wù)和復(fù)雜任務(wù)的特征區(qū)分主要表現(xiàn)在十個(gè)方面。請(qǐng)參考表 3-1 給出的實(shí)時(shí)任務(wù)特征分類(lèi),用題干中給出的(a)~(t)20 個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)特征描述,補(bǔ)充完善表 3-1 給出的空(1)~(14)。
(a)任務(wù)屬性不會(huì)隨時(shí)間變化而改變;
(b)任務(wù)的屬性與時(shí)間相關(guān);
(c)任務(wù)僅可以從非連續(xù)集中獲取特征變量;
(d)任務(wù)變量域是連續(xù)的;
(e)功能原理不依賴于上下文;
(f)功能原理依賴于上下文;
(g)任務(wù)行為可以用 step-by-step 順序分析方法來(lái)理解;
(h)許多任務(wù)在產(chǎn)生訪問(wèn)活動(dòng)時(shí)相互間是并發(fā)處理的,很難用 step-bystep方法分析;
(i)因果關(guān)系相互影響;
(j)行為特征依賴于大量的反饋機(jī)制;
(k)系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)成、策略和描述是相似的;
(l)系統(tǒng)內(nèi)存在許多不同的構(gòu)成、策略和描述;
(m)功能關(guān)系是非線性的;
(n)功能關(guān)系是線性的;
(o)不同的子任務(wù)是相互獨(dú)立的,任務(wù)內(nèi)部?jī)H存在少量的交互操作;
(p) 不同的子任務(wù)有很高的交互操作,要把一個(gè)單任務(wù)的行為隔離開(kāi)是困難的;
(q)域特征有非常整齊的原則和規(guī)則;
(r)許多不同的上下文依賴于規(guī)則;
(s)原理和規(guī)則在表面屬性上很容易被識(shí)別;
(t)原理被覆蓋、抽象,而不會(huì)在表面屬性上被識(shí)別。
表 3-1 簡(jiǎn)單任務(wù)和復(fù)雜任務(wù)特征比較
【問(wèn)題 2】
王工設(shè)計(jì)方案中指出:要滿足未來(lái)網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化的需求,應(yīng)該設(shè)計(jì)一種能夠充分表達(dá)嵌入式系統(tǒng)行為的、且具有一定通用性的通信架構(gòu), 以避免復(fù)雜任務(wù)的某些特征帶來(lái)的通信復(fù)雜性。通常為了實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中計(jì)算組件間的通信,在架構(gòu)上需要一種簡(jiǎn)單的架構(gòu)風(fēng)格,用于屏蔽不同協(xié)議、不同硬件和不同結(jié)構(gòu)組成所帶來(lái)的復(fù)雜性。圖 3-1給出了一種“腰(Waistline)" 型通信模式的架構(gòu)風(fēng)格。腰型架構(gòu)的關(guān)鍵是基本消息通信(BMTS),通常 BMTS 的消息與時(shí)間屬性相關(guān),支持事件觸發(fā)消息、速率約束消息和時(shí)間觸發(fā)消息。請(qǐng)說(shuō)明基于 BMTS 的消息通信網(wǎng)絡(luò)的主要特征和上述三種消息的基本含義,并舉例給出兩種具有時(shí)間觸發(fā)消息能力的網(wǎng)絡(luò)總線。
圖 3-1 “腰”型通信模式架構(gòu)風(fēng)格