試題三(共25分)      
閱讀以下有關嵌入式系統(tǒng)設計的說明，在答題紙上回答問題1至問題3。 
【說明】 某公司承接了某機載嵌入式系統(tǒng)的研制任務。該機載嵌入式系統(tǒng)由數據處理模塊、大容量模塊、信號處理模塊、數據交換模塊和電源模塊等組成。數據處理模塊有2個，分別完成數據融合和導航通訊任務；大容量模塊主要功能是存儲系統(tǒng)數據，同時要記錄信號處理模塊、數據處理模塊的自檢測、維護數據，向數據處理模塊提供地圖數據；信號處理模塊的處理器為專用的DSP，接收紅外、雷達等前端傳感器數據并進行處理，將處理后的有效數據(數據帶寬較大)發(fā)送給數據處理模塊；數據交換模塊主要負責系統(tǒng)的數據交換；電源模塊主要負責給其它模塊供電，電源模塊上沒有軟件。     
 要求該機載嵌入式系統(tǒng)符合綜合化、模塊化的設計思想，并考慮系統(tǒng)在生命周期中的可靠性和安全性，以及硬件的可擴展性和軟件可升級性，還要求系統(tǒng)通訊延遲小，支持多模塊上的應用任務同步。 
【問題1】(14分)  在設計系統(tǒng)架構時，李工提出了如圖3-1所示的系統(tǒng)架構，即模塊間的網絡通信采用光纖通信(Fiber Channel，FC)技術，而王工認為應采用VME總線架構，如圖3-2所示。王工的理由是公司多年來基于VME總線技術設計了多個產品，技術成熟，且費用較小。但公司經過評審后，決定采用3-1所示的基于FC的系統(tǒng)結構。 

請用500字以內的文字，說明VME和FC各自的特點，并針對機載嵌入式系統(tǒng)的要求，指出公司采用李工方案的理由。 

【問題2】(5分)公司依據ARINC653標準，設計了滿足ARINC653標準的操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)對系統(tǒng)中可能發(fā)生的模塊級、分區(qū)級和進程級的錯誤進行處理，實現了如圖3-3所示的系統(tǒng)健康監(jiān)控機制，請分別將備選答案中的各種錯誤和健康監(jiān)控部件填入圖3-3中的(1)～(5)。 
      備選答案：分區(qū)健康監(jiān)控、分區(qū)初始化階段出現的分區(qū)配置錯誤、分區(qū)切換時出現的錯誤、應用進程錯誤、進程健康監(jiān)控。     

 注：ARINC653標準(Avionics Application Software Standard Interface)是美國航空電子工程協(xié)會AEEC于1997年為航空民用飛機的模塊化綜合航空電子系統(tǒng)定義的應用程序接口標準，該標準提出了分區(qū)(Partition)的概念以及健康監(jiān)控(health monitoring)機制。分區(qū)是應用的一種功能劃分，也是操作系統(tǒng)調度的基本單位，嚴格按預先分配的時間片調度。分區(qū)間具有時空隔離特點。分區(qū)內的每一執(zhí)行單元稱為進程。

 【問題3】(6分) 為了實現滿足ARINC653標準的操作系統(tǒng)的時空分區(qū)隔離機制，項目組選擇了PowerPC作為數據處理模塊的處理器(CPU)。這樣，當一個分區(qū)出現故障時，不會蔓延到模塊中同一處理器的其它分區(qū)。請用500字以內的文字，說明如何采用PowerPC實現應用與內核以及諸應用之間的隔離和保護。