某研究所承擔(dān)了一項(xiàng)宇航嵌入式系統(tǒng)的研制任務(wù),本項(xiàng)任務(wù)技術(shù)難度大、可靠性要求高、進(jìn)度要求緊,預(yù)計(jì)軟件規(guī)模約在一萬行以上。而該所原先承擔(dān)的相關(guān)項(xiàng)目均是用匯編語言編寫(軟件規(guī)模較小,一般是幾百行)。項(xiàng)目主管工程師將軟件開發(fā)的論證工作分別布置給了王工和李工,要求他們根據(jù)本項(xiàng)目的技術(shù)要求,在一周內(nèi)分別提出軟件的實(shí)施方案。
①該宇航嵌入式系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理機(jī)、信號處理機(jī)及數(shù)據(jù)采集模塊組成。信號處理機(jī)主要通過數(shù)據(jù)采集模塊將大量不同時間周期的外部數(shù)據(jù)采集進(jìn)來,進(jìn)行預(yù)處理(如FFT變換)后提交給數(shù)據(jù)處理機(jī);數(shù)據(jù)處理機(jī)根據(jù)功能要求完成各種計(jì)算處理工作,并將結(jié)果輸出。為了達(dá)到數(shù)據(jù)處理機(jī)和信號處理機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化,這兩類處理機(jī)均采用同種處理機(jī)的體系結(jié)構(gòu)(如PowerPC7410)。整個系統(tǒng)工作的最大周期為1s,最小周期為5ms。數(shù)據(jù)處理機(jī)上任務(wù)分布如表12-16所示。
②一周后,王工和李工提交了各自的實(shí)施方案,其共同之處在于二者均提出采用操作系統(tǒng)及相應(yīng)的軟件開發(fā)環(huán)境。但是,王工和李工在選擇什么樣的操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境方面出現(xiàn)了較大分歧。王工的實(shí)施方案指出,為了滿足本項(xiàng)目的技術(shù)要求,并有利于本所軟件的長期發(fā)展,應(yīng)選用具有硬實(shí)時處理能力的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境(如VxWorks);而李工的實(shí)施方案指出,操作系統(tǒng)主要完成對計(jì)算機(jī)資源的管理與分配工作,考慮到人們對操作系統(tǒng)及軟件開發(fā)工具的熟悉程度,本項(xiàng)目應(yīng)選用具有大眾化的、開發(fā)人員容易上手的嵌入式操作系統(tǒng)(例如,WindowsCE、Linux)。
③在兩人爭執(zhí)不下的情況下,項(xiàng)目主管工程師組織了相關(guān)專家對王工和李工提交的實(shí)施方案進(jìn)行了評審。最后,專家組一致認(rèn)為王工的方案切實(shí)可行,操作系統(tǒng)的選型論證充分、客觀,可以作為本所未來幾年中相關(guān)項(xiàng)目的軟件開發(fā)的基本環(huán)境。同時專家組還就具體實(shí)施選擇嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境產(chǎn)品時應(yīng)著重考慮的相關(guān)問題提出了幾點(diǎn)建議。
博學(xué)公司最近簽訂了一份控制系統(tǒng)軟件的研制合同。合同技術(shù)要求如下:
①本控制系統(tǒng)的軟件運(yùn)行平臺擬采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),控制系統(tǒng)的工作周期為10ms,要求控制軟件能夠精確地按事先預(yù)定的時間順序完成數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出。
②為了提高整個系統(tǒng)的可靠性,控制系統(tǒng)采用容錯處理,即用兩個相對獨(dú)立的計(jì)算機(jī)承擔(dān)相同的工作,通過交叉對比,實(shí)現(xiàn)控制的雙余度管理;當(dāng)任何一臺計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)可以進(jìn)行單余度控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖12-21所示。
③在10ms工作周期內(nèi)的時間分配如表12-15所示。
公司總工程師將本項(xiàng)任務(wù)交付給項(xiàng)目主管李工程師實(shí)施,要求李工按雙方合同要求完成本項(xiàng)目的策劃、需求分析和方案設(shè)計(jì)工作,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的可靠性要求,并特別提示:目前比較流行的嵌入式操作系統(tǒng)普遍采用可搶占式優(yōu)先級調(diào)度策略,不能滿足用戶關(guān)于"能夠精確地按事先預(yù)定的時間順序完成數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出"的要求。