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阅读以下关于某嵌入式系统设计的说明,回答问题1至问题4,将答案填入答题纸的对应栏内。
【说明】
某公司承接了某嵌入式系统的研制任务。该嵌入式系统由数据处理模块、系统管理模块、FC网络交换模块和智能电源模块组成,系统组成如图1-1所示。数据处理模块处理系统的应用任务;系统管理模块除了处理系统的应用任务外,还负责管理整个嵌入式系统;FC网络交换模块采用消息机制,支持广播和组播,主要负责系统的数据交换;智能电源模块负责给其他模块供电,该模块根据系统命令可以给其他模块供电或停止供电。


【问题1】(3分)
该系统的软件大部分是用C语言编程的,编程人员经常会使用运算符,请按优先级由高到低的次序,重新排序下面的运算符:%,=,<=,&&。
【问题2】(4分)
该系统的开发要求按软件能力成熟度模型CMM3级开发,请回答下列问题:
(1)CMM3级包含多少个关键过程域?
(2)请写出CMM3级的关键过程域。
(3)CMM2级包含多少个关键过程域?
(4)在对该开发软件单位进行CMM3级达标评级时,只需检查3级的关键过程域还是3级和2级的关键过程域都需要检查?
【问题3】(3分)
(1)在本系统中,FC网络采用何种拓扑结构?请从如下4项中选择最为合适的。
A.总线B.树型C.星形D点对点
(2)FC网络除了用于交换的光纤基础架构,还必须有高性能的I/O通道结构支持,I/O通道在FC网络中的优势是什么?
【问题4】(5分)
智能电源模块首先进行系统初始化,初始化后各设备就可使用,再根据系统初始配置表对嵌入式系统的其他模块供电。智能电源模块通常完成两件事情:一、周期性地查询本模块温度、各路电流(给各模块供电的)以及电源模块的供电是否异常,如果异常,则进行异常处理,并报系统管理模块,由系统管理模块进行决策;二、进入中断处理程序,处理系统管理模块的各种命令,如果系统管理模块命令关机下电,则智能电源模块对所有模块(也包括自己)进行下电处理。
图1-2是智能电源模块上的管理软件处理流程图,请完成该流程图,给(1)~(5)处填空。


参考答案:

【问题1】
按优先级由高到低的次序,运算符排序为:
%,<=,&&,=
【问题2】
(1)CMM3级(已定义级)包括7个关键过程区域
(2)同行评审、组间协调、软件产品工程、集成软件管理、培训大纲、组织过程定义、组织过程集点
(3)CMM2级(可重复级)包括6个关键过程区域
(4)3级和2级的关键过程域都需要检查 


【问题3】
(1)C
(2)简单、廉价、高速
【问题4】
(1)按初始配置表给各模块供电
(2)电源模块温度检测
(3)向其他模块供电的各路电流检测
(4)屏蔽中断
(5)处理系统控制模块发来命令

详细解析:

本题考查嵌入式系统设计中的基本C语言编程、软件工程化、FC网络以及智能电源管理设计等知识及应用。
【问题1】
C语言中运算符优先级排序如下,分为优先级15级:
(1)圆括号【()】、下标运算符【[]】、分量运算符的指向结构体成员运算符【->】、结构体成员运算符【.】;
(2)逻辑非运算符【!】、按位取反运算符【~】、自增自减运算符【++】【 --】、负号运算符【-】、类型转换运算符【(类型)】、指针运算符和取地址运算符【*】【&】、长度运算符【sizeof】;
(3)乘法运算符【*】、除法运算符【/】、取余运算符【%】;
(4)加法运算符【+】、减法运算符【-】;
(5)左移动运算符【<<】、右移动运算符【>>】;
(6)关系运算符【< 】【>】【<=】【 >= 】;
(7)等于运算符【==】、不等于运算符【!=】;
(8)按位与运算符【&】;
(9)按位异或运算符【^】;
(10)按位或运算符【|】;
(11)逻辑与运算符【&&】;
(12)逻辑或运算符【||】;
(13)条件运算符【?:】;
(14)赋值运算符【=】【/=】【*=】【%=】【+=】【-=】【<<=】【>>=】【&=】【^=】【|=】;
(15)逗号运算符【,】。
运算符优先级的记法:

优先级最高者其实并不是真正意义上的运算符,包括:数组下标、函数调用操作符、各结构成员选择操作符。它们都是自左向右结合。
单目运算符的优先级仅次于上述运算符,在所有的真正意义的运算符中,它们的优先级最高。
双目运算符的优先级低于单目运算符的优先级。在双目运算符中,算术运算符的优先级最高,移位运算符次之,关系运算符再次之,接着就是逻辑运算符,赋值运算符,最后是条件运算符。总结以下两点:
任何一个逻辑运算符的优先级低于任何一个关系运算符;
移位运算符的优先级比算术运算符要低,但是比关系运算符要高。
下表是C语言运算符优先级表(由上至下,优先级依次递减)。

【问题2】
如下表格所示,软件能力成熟度模型CMM中,将软件能力成熟度自低到高依次划分为5级。除等级1外,每个成熟度等级被分解成几个关键过程域,其中“同行评审”属于已定义级的关键过程域。

【问题3】
1.点到点型指网络中一个信息源节点连接到一个或多个目的节点,是专用的链路,具有通信效率高,延迟小的优点,但是建立多点全互联的网络具有连线多、成本高、资源利用率低等缺点。

2.总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其他结点均可“收听”到。

优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。
缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。
3.星型拓扑结构 每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。
优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除,通信吞吐量高,延迟少等。
缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
4.环形拓扑结构 各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。
优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。
缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)
5.树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。
优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。
缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
本题为了满足嵌入式系统对高带宽、低延迟的通信要求,通过分析以上网络的拓扑结构特点,FC网络应选择星形结构。星形结构是最佳的方案。
SAN通常有FC SAN和IP SAN两种实现技术。FC SAN采用I/O结合光线通道,IPSAN采用iSCSI实现异地间数据交换,具有简单、廉价、高速等优势。

上一题