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嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)第五次課作業(yè) 1.軟件構(gòu)架設(shè)計(jì)的目標(biāo)是什么？包括哪些主要任務(wù)？ 答：一般而言，軟件構(gòu)架設(shè)計(jì)要達(dá)到如下的目標(biāo)： （1）可靠性（Reliable）：軟件系統(tǒng)對于用戶的商業(yè)經(jīng)營和管理來說極為 重要，因此軟件系統(tǒng)必須非?？煽?。 （2）安全行（Secure）：軟件系統(tǒng)所承擔(dān)的交易的商業(yè)價(jià)值極高，系統(tǒng)的 安全性非常重要。 （3）可擴(kuò)展性（SCAlable）：軟件必須能夠在用戶的使用率、用戶的數(shù) 目增加很快的情況下，保持合理的性能。只有這樣，才能適應(yīng)用戶 的市場擴(kuò)展得可能性。 （4）可定制化（CuSTomizable）：同樣的一套軟件，可以根據(jù)客戶群的不 同和市場需求的變化進(jìn)行調(diào)整。 （5）可擴(kuò)展性（Extensible）：在新技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)候，一個(gè)軟件系統(tǒng)應(yīng)當(dāng) 允許導(dǎo)入新技術(shù)，從而對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行功能和性能的擴(kuò)展 （6）可維護(hù)性（MAIntainable）：軟件系統(tǒng)的維護(hù)包括兩方面，一是排除 現(xiàn)有的錯(cuò)誤，二是將新的軟件需求反映到現(xiàn)有系統(tǒng)中去。一個(gè)易 于維護(hù)的系統(tǒng)可以有效地降低技術(shù)支持的花費(fèi) （7）客戶體驗(yàn)（Customer Experience）：軟件系統(tǒng)必須易于使用。 （8）市場時(shí)機(jī)（Time to Market）：軟件用戶要面臨同業(yè)競爭，軟件提供 商也要面臨同業(yè)競爭。以最快的速度爭奪市場先機(jī)非常重要。 軟件構(gòu)架設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有：將系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)、并發(fā)、開發(fā)環(huán)境和已有組件的選擇、子系統(tǒng)到軟硬件的映射、持續(xù)數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)設(shè)施的選擇、完整性控制策略的選擇、全局控制流機(jī)制的選擇、邊界條件的處理等。2.軟件體系結(jié)構(gòu)的定義？舉例說明有哪些常見嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)，各自的優(yōu) 缺點(diǎn)及適用環(huán)境。 答：軟件體系結(jié)構(gòu)的定義：軟件體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)程序/系統(tǒng)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、 它們之間的相互關(guān)系以及進(jìn)行設(shè)計(jì)的原則和隨時(shí)間進(jìn)化的指導(dǎo)方針。 常見的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)可分為無OS的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)和有OS 的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)。無OS的嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)：a. 單一循環(huán)結(jié)構(gòu)：每次循環(huán)輪詢硬件狀態(tài)并執(zhí)行相應(yīng)響應(yīng)動(dòng)作；b. 基于中斷的結(jié)構(gòu)：主循環(huán)里什么都不做或者執(zhí)行一些日常管理（house keeping）工作；主要靠硬件設(shè)備狀態(tài)改變觸發(fā)中斷，并在中斷響應(yīng)程序 里執(zhí)行相應(yīng)的響應(yīng)動(dòng)作無OS的嵌入式系統(tǒng)一般適用于比較簡單的系統(tǒng)：a. 單一任務(wù)b.沒有復(fù)雜的設(shè)備需要控制c.沒有復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)或者通信協(xié)議需要實(shí)現(xiàn)d.沒有太多的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、訪問需求e.比如大多數(shù)的控制類型的應(yīng)用f.單片機(jī)應(yīng)用往往沒有操作系統(tǒng)無OS的嵌入式系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：資源需求少，適于小任務(wù)嵌入式環(huán)境；任務(wù)專注度高，控制粒度細(xì)（可直接操作底層硬件資源）；成本低，適于大規(guī)模應(yīng)用環(huán)境缺點(diǎn)：不同平臺(tái)之間移植性差；對開發(fā)人員要求比較全面，對軟硬件兩方面都必須熟悉有OS的嵌入式系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用環(huán)境：優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用程序可移植性好；操作系統(tǒng)有完善的資源管理措施；開發(fā)人員可集中精力于應(yīng)用設(shè)計(jì)；適于多任務(wù)環(huán)境，便于并行開發(fā)缺點(diǎn)：對嵌入式系統(tǒng)資源要求高；簡單任務(wù)環(huán)境下增加了系統(tǒng)開銷 3. 實(shí)時(shí)面向?qū)ο蟮那度胧杰浖_發(fā)過程需要進(jìn)行哪些活動(dòng)？嵌入式系統(tǒng)通常都有哪些控制策略，請分別描述他們。答：實(shí)時(shí)面向?qū)ο蟮那度胧杰浖_發(fā)過程主要包括系統(tǒng)需求分析、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟硬件及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成