問答題

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)的軟件運行平臺擬采用嵌入式實時操作系統(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，即用兩個相對獨立的計算機承擔相同的工作，通過交叉對比，實現(xiàn)控制的雙余度管理；當任何一臺計算機出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以進行單余度控制。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任務(wù)交付給項目主管李工程師實施，要求李工按雙方合同要求完成本項目的策劃、需求分析和方案設(shè)計工作，重點強調(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。

李工接到任務(wù)后，認為本項目比較簡單，很快就安排3名技術(shù)人員分別負責數(shù)據(jù)采集/輸出模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和比較監(jiān)控模塊的編寫?？偣こ處熉牭絽R報后，認為李工的方案和安排不妥，理由是李工忽視了系統(tǒng)的可靠性要求，對系統(tǒng)需求的理解不夠深入。為實現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)于可靠性方面的需求：
①你認為在組織結(jié)構(gòu)、人員分工、設(shè)計開發(fā)等方面應(yīng)做出哪些安排和規(guī)定？
②請寫出關(guān)于余度表決算法的考慮。


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2.問答題

甲公司承擔了一項為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計算機系統(tǒng)的任務(wù)，用戶要求該系統(tǒng)要具有高速并發(fā)處理能力、低功耗、高可靠性，并可以有效地防止系統(tǒng)故障的蔓延。根據(jù)用戶對本項目的要求，甲公司成立了軟/硬件兩個項目組，總體設(shè)計由硬件組承擔，負責高性能嵌入式計算機系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件組負責確定軟件的技術(shù)需求和應(yīng)用軟件開發(fā)平臺的軟件設(shè)計工作。
在處理器選型方面，硬件組王工與軟件組張工在討論采用哪種CPU體系結(jié)構(gòu)方面發(fā)生爭議。目前，流行的處理器結(jié)構(gòu)包括單核結(jié)構(gòu)、多處理器結(jié)構(gòu)、超線程結(jié)構(gòu)、多核結(jié)構(gòu)、共享Cache的多核結(jié)構(gòu)和超線程技術(shù)的多核結(jié)構(gòu)共6種，如圖12-20所示。

在本項目中，如果計算機采用了多線程技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用程序的并發(fā)操作，程序設(shè)計人員將面臨多種挑戰(zhàn)，其主要原因在于：程序會同時發(fā)生多個動作，對這些同時發(fā)生的動作及它們之間的交互進行管理將面臨4方面的挑戰(zhàn)，即同步、通信、負載均衡和可伸縮性，用200字以內(nèi)的文字對上述4種挑戰(zhàn)進行簡要描述，并給出如表12-14所示的常用并發(fā)程序設(shè)計模式的分解方式。
3.問答題

甲公司承擔了一項為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計算機系統(tǒng)的任務(wù)，用戶要求該系統(tǒng)要具有高速并發(fā)處理能力、低功耗、高可靠性，并可以有效地防止系統(tǒng)故障的蔓延。根據(jù)用戶對本項目的要求，甲公司成立了軟/硬件兩個項目組，總體設(shè)計由硬件組承擔，負責高性能嵌入式計算機系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件組負責確定軟件的技術(shù)需求和應(yīng)用軟件開發(fā)平臺的軟件設(shè)計工作。
在處理器選型方面，硬件組王工與軟件組張工在討論采用哪種CPU體系結(jié)構(gòu)方面發(fā)生爭議。目前，流行的處理器結(jié)構(gòu)包括單核結(jié)構(gòu)、多處理器結(jié)構(gòu)、超線程結(jié)構(gòu)、多核結(jié)構(gòu)、共享Cache的多核結(jié)構(gòu)和超線程技術(shù)的多核結(jié)構(gòu)共6種，如圖12-20所示。

王工提出，根據(jù)用戶要求，本嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有高速并行處理能力，采用多處理器結(jié)構(gòu)比較適合，主要理由是多處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、可支持多個進程在不同處理器上并發(fā)處理：而張工提出，必須分清"多處理器結(jié)構(gòu)"與"多核結(jié)構(gòu)"的優(yōu)點和缺點，多處理器結(jié)構(gòu)雖然支持多進程的并發(fā)處理，但沒有直接實現(xiàn)多線程并發(fā)執(zhí)行；多核結(jié)構(gòu)可以直接實現(xiàn)多線程并發(fā)執(zhí)行。要提高應(yīng)用的并行性就必須利用多個硬件資源的并行工作，建議采用超線程技術(shù)的多核結(jié)構(gòu)的處理器。請?zhí)顚憟D12-20（f）中的（1）～（8），并用300字以內(nèi)的文字對上述6種處理器結(jié)構(gòu)的工作原理進行簡要描述。
4.問答題

某軟件公司開發(fā)一項基于數(shù)據(jù)流的軟件，其系統(tǒng)的主要功能是對輸入的數(shù)據(jù)進行多次分析、處理和加工，生成需要的輸出數(shù)據(jù)。需求方對該系統(tǒng)的軟件可靠性要求很高，要求系統(tǒng)能夠長時間無故障運行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計交給王工負責。王工給出該系統(tǒng)的模塊示意圖如圖12-18所示。王工解釋：只要各個模塊的可靠度足夠高，失效率足夠低，則整個軟件系統(tǒng)的可靠性是有保證的。

李工對王工的方案提出了異議。李工認為王工的說法有兩個問題：第一，即使每個模塊的可靠度足夠高，假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99，但是整個軟件系統(tǒng)模塊之間全部采用串聯(lián)，則整個軟件系統(tǒng)的可靠度為0.99=0.96，即整個軟件系統(tǒng)的可靠度下降明顯；第二，軟件系統(tǒng)模塊全部采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，一旦某個模塊失效，則意味著整個軟件系統(tǒng)失效。
李工認為，應(yīng)該在軟件系統(tǒng)中采用冗余技術(shù)中的動態(tài)冗余或者軟件容錯的N版本程序設(shè)計技術(shù)，對容易失效或者非常重要的模塊進行冗余設(shè)計，將模塊之間的串聯(lián)結(jié)構(gòu)部分變?yōu)椴⒙?lián)結(jié)構(gòu)，來提高整個軟件系統(tǒng)的可靠性。同時，李工給出了采用動態(tài)冗余技術(shù)后的軟件系統(tǒng)模塊示意圖，如圖12-19所示。

劉工建議，李工方案中M1和M4模塊沒有采用容錯設(shè)計，但M1和M4發(fā)生故障有可能導(dǎo)致嚴重后果。因此，可以在M1和M4模塊設(shè)計上采用檢錯技術(shù)，在軟件出現(xiàn)故障后能及時發(fā)現(xiàn)并報警，提醒維護人員進行處理。
注：假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99

請給出檢錯技術(shù)的優(yōu)缺點，并說明檢測技術(shù)常見的實現(xiàn)方式和處理方式。
5.問答題

某軟件公司開發(fā)一項基于數(shù)據(jù)流的軟件，其系統(tǒng)的主要功能是對輸入的數(shù)據(jù)進行多次分析、處理和加工，生成需要的輸出數(shù)據(jù)。需求方對該系統(tǒng)的軟件可靠性要求很高，要求系統(tǒng)能夠長時間無故障運行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計交給王工負責。王工給出該系統(tǒng)的模塊示意圖如圖12-18所示。王工解釋：只要各個模塊的可靠度足夠高，失效率足夠低，則整個軟件系統(tǒng)的可靠性是有保證的。

李工對王工的方案提出了異議。李工認為王工的說法有兩個問題：第一，即使每個模塊的可靠度足夠高，假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99，但是整個軟件系統(tǒng)模塊之間全部采用串聯(lián)，則整個軟件系統(tǒng)的可靠度為0.99=0.96，即整個軟件系統(tǒng)的可靠度下降明顯；第二，軟件系統(tǒng)模塊全部采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，一旦某個模塊失效，則意味著整個軟件系統(tǒng)失效。
李工認為，應(yīng)該在軟件系統(tǒng)中采用冗余技術(shù)中的動態(tài)冗余或者軟件容錯的N版本程序設(shè)計技術(shù)，對容易失效或者非常重要的模塊進行冗余設(shè)計，將模塊之間的串聯(lián)結(jié)構(gòu)部分變?yōu)椴⒙?lián)結(jié)構(gòu)，來提高整個軟件系統(tǒng)的可靠性。同時，李工給出了采用動態(tài)冗余技術(shù)后的軟件系統(tǒng)模塊示意圖，如圖12-19所示。

劉工建議，李工方案中M1和M4模塊沒有采用容錯設(shè)計，但M1和M4發(fā)生故障有可能導(dǎo)致嚴重后果。因此，可以在M1和M4模塊設(shè)計上采用檢錯技術(shù)，在軟件出現(xiàn)故障后能及時發(fā)現(xiàn)并報警，提醒維護人員進行處理。
注：假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99

請解釋李工提出的動態(tài)冗余和N版本程序設(shè)計技術(shù)，給出如圖12-18所示模塊M2采用如圖12-19所示的動態(tài)冗余技術(shù)后的可靠度。

最新試題

在實現(xiàn)Mashup應(yīng)用時，進行內(nèi)容聚合的物理位置是一個十分重要的因素。目前很多Mashup站點都選擇在客戶端機器上進行內(nèi)容聚合，構(gòu)成所謂的胖互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序（Rich Internet Application，RIA）。請你用200字以內(nèi)的文字說明在客戶端進行內(nèi)容聚合的優(yōu)點。

題型：問答題

一個大型電子商務(wù)項目正處于建設(shè)方案征集、論證階段，某系統(tǒng)集成商為了贏得客戶的信任，需要提供一份建議方案文檔，對客戶的需求進行響應(yīng)（包括問題1、問題2和問題3所涉及的內(nèi)容）。高質(zhì)量的建議方案能夠顯示出集成商在處理客戶RFP（Request For Proposal）方面的能力、實力和專業(yè)性，而創(chuàng)建一個高質(zhì)量的建議方案，需要調(diào)配眾多的資源，按照計劃執(zhí)行。請用300字以內(nèi)文字簡要敘述如何創(chuàng)建一份高質(zhì)量的建議方案文檔。

題型：問答題

在本項目中，如果計算機采用了多線程技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用程序的并發(fā)操作，程序設(shè)計人員將面臨多種挑戰(zhàn)，其主要原因在于：程序會同時發(fā)生多個動作，對這些同時發(fā)生的動作及它們之間的交互進行管理將面臨4方面的挑戰(zhàn)，即同步、通信、負載均衡和可伸縮性，用200字以內(nèi)的文字對上述4種挑戰(zhàn)進行簡要描述，并給出如表12-14所示的常用并發(fā)程序設(shè)計模式的分解方式。

題型：問答題

對數(shù)據(jù)庫的訪問是該系統(tǒng)開發(fā)中需要特別注意的一個問題，O/R映射是一種常用的數(shù)據(jù)庫訪問編程技術(shù)。請用200字以內(nèi)的文字說明O/R映射的含義，并指出采用O/R映射的3個主要好處。

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RMO公司銷售區(qū)域?qū)⒃谖磥?年大面積擴展，其潛在客戶數(shù)量也會因此大幅度增加，所以良好的可擴展性是CRSS系統(tǒng)所必需的質(zhì)量屬性。請分別說明在集中式和分布式數(shù)據(jù)架構(gòu)下，可以采用哪些方法提升系統(tǒng)的可擴展性。

題型：問答題

在架構(gòu)評估過程中，需要正確識別系統(tǒng)的架構(gòu)風險、敏感點和權(quán)衡點，并進行合理的架構(gòu)決策。請用300字以內(nèi)的文字給出系統(tǒng)架構(gòu)風險、敏感點和權(quán)衡點的定義，并從題干（a）～（m）中各選出一個對系統(tǒng)架構(gòu)風險、敏感點和權(quán)衡點最為恰當?shù)拿枋觥?/p>

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在系統(tǒng)可靠性中，可靠度和失效率是兩個非常關(guān)鍵的指標，請分別解釋其含義。

題型：問答題

在劉工建議的基礎(chǔ)上，為了避免CRSS系統(tǒng)的單點故障，請用200字以內(nèi)文字簡要說明如何建立CRSS的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；對于數(shù)據(jù)的讀取、添加、更改和刪除操作分別如何實現(xiàn)

題型：問答題