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  3. 阅读以下关于嵌入式实时操作系统软件的选型分析方面的叙述，回答问题1至问题3。 某研究所承担了一项宇航嵌入式系统的研制任务，本项任务技术难度大、可靠性要求高、进度要求紧，预计软件规模约在一万行以上。而该所原先承担的相关项目均是用汇编语言编写的(软件规模

阅读以下关于嵌入式实时操作系统软件的选型分析方面的叙述，回答问题1至问题3。 某研究所承担了一项宇航嵌入式系统的研制任务，本项任务技术难度大、可靠性要求高、进度要求紧，预计软件规模约在一万行以上。而该所原先承担的相关项目均是用汇编语言编写的(软件规模

admin2008-11-05  67
问题 阅读以下关于嵌入式实时操作系统软件的选型分析方面的叙述，回答问题1至问题3。
   某研究所承担了一项宇航嵌入式系统的研制任务，本项任务技术难度大、可靠性要求高、进度要求紧，预计软件规模约在一万行以上。而该所原先承担的相关项目均是用汇编语言编写的(软件规模较小，一般是几百行)。项目主管工程师将软件开发的论证工作分别布置给了王工和李工，要求他们根据本项目的技术要求，在一周内分别提出软件的实施方案。
   (1)该宇航嵌入式系统由数据处理机、信号处理机以及数据采集模块组成。信号处理机主要通过数据采集模块将大量不同时间周期的外部数据采集进来，进行预处理(如 FFT变换)后提交给数据处理机；数据处理机根据功能要求完成各种计算处理工作，并将结果输出。为了达到数据处理机和信号处理机的标准化，这两类处理机均采用同种处理机的体系结构(如PowerPC7410)。整个系统工作的最大周期为1s，最小周期为5ms。数据处理机上任务分布如下表所示。

(2)一周后，王工和李工提交了各自的实施方案，其共同之处在于两者均提出采用操作系统及相应的软件开发环境。但是，王工和李工在选择什么样的操作系统及开发环境方面出现了较大的分歧。王工的实施方案提出，为了满足本项目的技术要求，并有利于本所软件的长期发展，应选用具有硬实时处理能力的嵌入式实时操作系统及开发环境 (例如VxWorks等)：而李工的实施方案指出，操作系统主要完成对计算机资源的管理与分配工作，考虑到人们对操作系统及软件开发工具的熟悉程度，本项目应选用具有大众化的、软件开发人员容易上手的嵌入式操作系统(例如WindowsCE、Linux等)。
   (3)在两人争执不下的情况下，项目主管工程师组织了相关专家对王工和李工提交的实施方案进行了评审。最后，专家组一致认为王工的方案切实可行，操作系统的选型论证充分、客观，可以作为本所未来几年中相关项目的软件开发的基本环境。同时专家组还就具体实施选择嵌入式实时操作系统及开发环境产品时应着重考虑的相关问题提出了几点建议。
选项
答案[解答要点] 专家认为王工方案可行的主要理由如下： (1)宇航嵌入式系统是一种硬实时系统，要求对外部事件做出快速响应(一般在毫秒级)，因此，硬实时操作系统在实时处理和相应的方面优于一般嵌入式操作系统，故王工提出的选用具有硬实时处理能力的嵌入式操作系统方案可行； (2)从资源的约束性来讲，宇航嵌入式系统由于受空间和重量的限制，操作系统代码不宜过于庞大，选择具有可剪裁功能的操作系统更适应本项目； (3)宇航嵌入式系统要求软件可靠性要高，而王工选择的操作系统已经过相关部门验证，其可靠性高于李工所选的操作系统。
解析 随着微电子技术和计算机技术的发展，数字化和信息化成为目前各行各业大力发展的技术，嵌入式系统已被广泛应用到了军事、家电、工业控制和医疗等方面。作为嵌入式系统的核心支撑软件，嵌入式操作系统被各个领域广泛使用。
   嵌入式操作系统的使用与具体的应用方向紧密相关。目前，根据不同的应用领域，嵌入式操作系统分为嵌入式操作系统和嵌入式实时操作系统，实时又分为强实时和弱实时。在宇航系统中，由于航天航空飞行器速度非常快，需要各个控制设备应具有快速的反应和处理能力(一般工作周期为毫秒级)，因此，根据本题的技术指标要求，应重点考虑强实时操作系统。
   第一步：总结出问题的要点。
   本题主要是围绕当前广泛使用的嵌入式实时操作系统这一应用背景来考虑的，考查相关领域考生对操作系统选型的几个技术点的掌握程度。作为系统分析师，在启动项目之前，应学会充分论证所需资源的保障问题，而操作系统是将开展的软件项目的核心基础，使用了良好的基础软件平台，可以大幅度提高软件开发效率，提高软件的可靠性。因此，本题的选用具有一定的普遍性。
   第二步：根据问题要点，仔细阅读正文，找出相应的段落。
   (1)本题第一段描述了问题所在，虽然估计到新项目程序代码将达到一万行(过去只有几百行)，但这些数据在本题中没用实质性应用，只表明代码规模发生了实质性变化，这一点对选择使用操作系统具有一定的考虑因素。
   (2)本题的第二段值得关注，这实际上是所开发的宇航项目的技术需求，1s和5ms定义了该宇航项目系统的最小时间框架和最大时间框架，并给出了各个周期任务的需求参数，这一段是本题的重点。
   (3)三、四段主要描述了问题的讨论结果，考生可根据本题上述描述的需求内容，通过已掌握的有关嵌入式系统的特点，完成问题的正确判定。
   第三步：分析试题的内容，构思答案的要点。
   通过前两步的分析与归纳，强实时将是本题首要关注的选型内容之一；而可靠性则是宇航系统极为重要的考虑内容；可剪裁、开放和可扩展是嵌入式系统的公共特性。因此，问题1和问题2可通过对本题的理解而形成答案；问题3可基于考生对嵌入式系统理解，完成本命题的设计与评估。
[问题1]
   本问题主要是要求考生通过对题目的理解，根据题目给出的技术参数，说明选择操作系统的依据，主要考查考生分析问题的能力。硬实时、资源约束和可靠性是宇航软件必须考虑的三大因素。
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