问题 问答题

某公司新近签订了一份控制系统软件的研制合同。合同技术要求如下:
(1)本控制系统的软件运行平台拟采用嵌入式实时操作系统,控制系统的工作周期为10ms,要求控制软件能够精确地按事先预定的时间顺序完成数据的采集、处理和输出。
(2)为了提高整个系统的可靠性,控制系统采用容错处理,即用两个相对独立的计算机承担相同的工作,通过交叉对比,实现控制的双余度管理;当任何一台计算机出现故障时,系统可以进行单余度控制。系统结构如图所示。


(3)在10ms工作周期内的时间分配如表所示。

功能时间要求(ms)功能时间要求(ms)
余度数据采集1.5比较监控1
输入交叉对比1输出交叉对比1.5
数据处理4其他1
公司总工程师将本项任务交付给项目主管李工程师实施,要求李工按双方合同要求完成本项目的策划、需求分析和方案设计工作,重点强调系统的可靠性要求,并特别提示:目前比较流行的嵌入式操作系统普遍采用可抢占式优先级调度策略,不能满足用户关于“能够精确地按事先预定的时间顺序完成数据的采集、处理和输出”的要求。

【问题3】
下图为控制软件的数据流程关系,请根据本题给出的各个功能模块,填补其中的空缺处。
[*]

答案

参考答案:(1)数据采集 (2)交叉对比 (3)同步
(4)同步 (5)交叉对比 (6)输出

解析:
本问题包含两个问题,其一是根据本题给出的两余度数据处理流程的关系,以填空方式,给出流程中默认的处理功能及数据流关系。本题主要考验考生对余度管理的具体处理步骤的熟悉程度;其二是说明在系统发生失步的情况下,如何继承性地处理余度数据。
第二步:根据问题要点,仔细阅读正文,找出相应的段落。
(1)本题第二段描述了问题的所在,从图中可以看出,本题的余度方案是两余度系统,输入是从一个数据源进入计算机系统,在系统内一分为二,分别输入到不同的计算机中;而输出仅有一路,这说明,两个计算机分别处理完后,通过交叉对比,选择最为接近的数据作为输出数据。理解了这一点,对余度系统的设计具有一定的帮助。
(2)本题的第一段值得关注,尤其是文中提到的“要求控制软件能够精确地按事先预定的时间顺序完成数据的采集、处理和输出”,是本题关键所在,也是回答[问题2]的基础。
(3)本题的第三段主要通过“10ms工作周期内的时间分配表”间接地描述余度管理的重要功能流程,考生可根据本题上述描述的内容,确定性描绘出本题的控制流程。而失步问题值得关注,本题中没有明确提出,但是,作为余度系统,失步是重要的处理环节,考生必须知道。
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,余度问题将是本题首要关注内容之一,也是提高系统可靠性极为重要的考虑内容。通过组织管理、在消化了余度管理核心思想的基础上,主要对任务调度管理、同步设计等关键技术进行解决,就可以设计出较为完善的余度系统。因此,问题1和问题2是通过对本题的理解而形成答案;问题3是基于考生对余度系统理解,完成本命题的流程设计。

单项选择题
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