問(wèn)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(yùn)行平臺(tái)擬采用嵌入式實(shí)時(shí)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(shí)間順序完成數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出。
②為了提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,控制系統(tǒng)采用容錯(cuò)處理,即用兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)承擔(dān)相同的工作,通過(guò)交叉對(duì)比,實(shí)現(xiàn)控制的雙余度管理;當(dāng)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)可以進(jìn)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(shí)間分配如表12-15所示。

公司總工程師將本項(xiàng)任務(wù)交付給項(xiàng)目主管李工程師實(shí)施,要求李工按雙方合同要求完成本項(xiàng)目的策劃、需求分析和方案設(shè)計(jì)工作,重點(diǎn)強(qiáng)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(jí)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(shí)間順序完成數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出"的要求。

請(qǐng)用200字以內(nèi)的文字說(shuō)明李工應(yīng)如何設(shè)計(jì)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略,并按照如表12-14所示的要求實(shí)現(xiàn)任務(wù)流程處理。

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1.問(wèn)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(yùn)行平臺(tái)擬采用嵌入式實(shí)時(shí)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(shí)間順序完成數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出。
②為了提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,控制系統(tǒng)采用容錯(cuò)處理,即用兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)承擔(dān)相同的工作,通過(guò)交叉對(duì)比,實(shí)現(xiàn)控制的雙余度管理;當(dāng)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)可以進(jìn)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(shí)間分配如表12-15所示。

公司總工程師將本項(xiàng)任務(wù)交付給項(xiàng)目主管李工程師實(shí)施,要求李工按雙方合同要求完成本項(xiàng)目的策劃、需求分析和方案設(shè)計(jì)工作,重點(diǎn)強(qiáng)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(jí)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(shí)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(rèn)為本項(xiàng)目比較簡(jiǎn)單,很快就安排3名技術(shù)人員分別負(fù)責(zé)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(xiě)??偣こ處熉?tīng)到匯報(bào)后,認(rèn)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(duì)系統(tǒng)需求的理解不夠深入。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)于可靠性方面的需求:
①你認(rèn)為在組織結(jié)構(gòu)、人員分工、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等方面應(yīng)做出哪些安排和規(guī)定?
②請(qǐng)寫(xiě)出關(guān)于余度表決算法的考慮。

2.問(wèn)答題

甲公司承擔(dān)了一項(xiàng)為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計(jì)算機(jī)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(duì)本項(xiàng)目的要求,甲公司成立了軟/硬件兩個(gè)項(xiàng)目組,總體設(shè)計(jì)由硬件組承擔(dān),負(fù)責(zé)高性能嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),軟件組負(fù)責(zé)確定軟件的技術(shù)需求和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)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(zhēng)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。

為了防止系統(tǒng)故障的蔓延,解決應(yīng)用進(jìn)程間的相互影響,在超線程技術(shù)的多核結(jié)構(gòu)需要選擇一種嵌入式操作系統(tǒng)作為本高性能嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,請(qǐng)用200字以內(nèi)的文字說(shuō)明選擇的操作系統(tǒng)應(yīng)具備哪些主要功能。
3.問(wèn)答題

甲公司承擔(dān)了一項(xiàng)為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計(jì)算機(jī)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(duì)本項(xiàng)目的要求,甲公司成立了軟/硬件兩個(gè)項(xiàng)目組,總體設(shè)計(jì)由硬件組承擔(dān),負(fù)責(zé)高性能嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),軟件組負(fù)責(zé)確定軟件的技術(shù)需求和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)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(zhēng)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(xiàng)目中,如果計(jì)算機(jī)采用了多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的并發(fā)操作,程序設(shè)計(jì)人員將面臨多種挑戰(zhàn),其主要原因在于:程序會(huì)同時(shí)發(fā)生多個(gè)動(dòng)作,對(duì)這些同時(shí)發(fā)生的動(dòng)作及它們之間的交互進(jìn)行管理將面臨4方面的挑戰(zhàn),即同步、通信、負(fù)載均衡和可伸縮性,用200字以內(nèi)的文字對(duì)上述4種挑戰(zhàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要描述,并給出如表12-14所示的常用并發(fā)程序設(shè)計(jì)模式的分解方式。

4.問(wèn)答題

甲公司承擔(dān)了一項(xiàng)為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計(jì)算機(jī)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(duì)本項(xiàng)目的要求,甲公司成立了軟/硬件兩個(gè)項(xiàng)目組,總體設(shè)計(jì)由硬件組承擔(dān),負(fù)責(zé)高性能嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),軟件組負(fù)責(zé)確定軟件的技術(shù)需求和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)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(zhēng)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(jì)簡(jiǎn)單、可支持多個(gè)進(jìn)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(diǎn)和缺點(diǎn),多處理器結(jié)構(gòu)雖然支持多進(jìn)程的并發(fā)處理,但沒(méi)有直接實(shí)現(xiàn)多線程并發(fā)執(zhí)行;多核結(jié)構(gòu)可以直接實(shí)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(gè)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(qǐng)?zhí)顚?xiě)圖12-20(f)中的(1)~(8),并用300字以內(nèi)的文字對(duì)上述6種處理器結(jié)構(gòu)的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。

5.問(wèn)答題

某軟件公司開(kāi)發(fā)一項(xiàng)基于數(shù)據(jù)流的軟件,其系統(tǒng)的主要功能是對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)該系統(tǒng)的軟件可靠性要求很高,要求系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計(jì)交給王工負(fù)責(zé)。王工給出該系統(tǒng)的模塊示意圖如圖12-18所示。王工解釋?zhuān)褐灰鱾€(gè)模塊的可靠度足夠高,失效率足夠低,則整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠性是有保證的。

李工對(duì)王工的方案提出了異議。李工認(rèn)為王工的說(shuō)法有兩個(gè)問(wèn)題:第一,即使每個(gè)模塊的可靠度足夠高,假設(shè)各個(gè)模塊的可靠度均為0.99,但是整個(gè)軟件系統(tǒng)模塊之間全部采用串聯(lián),則整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠度為0.99=0.96,即整個(gè)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(gè)模塊失效,則意味著整個(gè)軟件系統(tǒng)失效。
李工認(rèn)為,應(yīng)該在軟件系統(tǒng)中采用冗余技術(shù)中的動(dòng)態(tài)冗余或者軟件容錯(cuò)的N版本程序設(shè)計(jì)技術(shù),對(duì)容易失效或者非常重要的模塊進(jìn)行冗余設(shè)計(jì),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(lái)提高整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠性。同時(shí),李工給出了采用動(dòng)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(méi)有采用容錯(cuò)設(shè)計(jì),但M1和M4發(fā)生故障有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此,可以在M1和M4模塊設(shè)計(jì)上采用檢錯(cuò)技術(shù),在軟件出現(xiàn)故障后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警,提醒維護(hù)人員進(jìn)行處理。
注:假設(shè)各個(gè)模塊的可靠度均為0.99

請(qǐng)給出檢錯(cuò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),并說(shuō)明檢測(cè)技術(shù)常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式和處理方式。

最新試題

請(qǐng)給出檢錯(cuò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),并說(shuō)明檢測(cè)技術(shù)常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式和處理方式。

題型:?jiǎn)柎痤}

根據(jù)本項(xiàng)目中任務(wù)的時(shí)間性能參數(shù),請(qǐng)用200字以內(nèi)文字(也可用圖示)描述任務(wù)的被調(diào)度關(guān)系,并分析系統(tǒng)是否可調(diào)度(暫不考慮操作系統(tǒng)的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo))。

題型:?jiǎn)柎痤}

在劉工建議的基礎(chǔ)上,為了避免CRSS系統(tǒng)的單點(diǎn)故障,請(qǐng)用200字以內(nèi)文字簡(jiǎn)要說(shuō)明如何建立CRSS的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng);對(duì)于數(shù)據(jù)的讀取、添加、更改和刪除操作分別如何實(shí)現(xiàn)

題型:?jiǎn)柎痤}

發(fā)揮信息系統(tǒng)效益的關(guān)鍵是信息資源的有機(jī)共享,請(qǐng)給出該市政務(wù)信息資源共享的建議(200字以內(nèi))。

題型:?jiǎn)柎痤}

在架構(gòu)評(píng)估過(guò)程中,需要正確識(shí)別系統(tǒng)的架構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)、敏感點(diǎn)和權(quán)衡點(diǎn),并進(jìn)行合理的架構(gòu)決策。請(qǐng)用300字以內(nèi)的文字給出系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)、敏感點(diǎn)和權(quán)衡點(diǎn)的定義,并從題干(a)~(m)中各選出一個(gè)對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)、敏感點(diǎn)和權(quán)衡點(diǎn)最為恰當(dāng)?shù)拿枋觥?/p>

題型:?jiǎn)柎痤}

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

題型:?jiǎn)柎痤}

RMO公司銷(xiāo)售區(qū)域?qū)⒃谖磥?lái)5年大面積擴(kuò)展,其潛在客戶數(shù)量也會(huì)因此大幅度增加,所以良好的可擴(kuò)展性是CRSS系統(tǒng)所必需的質(zhì)量屬性。請(qǐng)分別說(shuō)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(kuò)展性。

題型:?jiǎn)柎痤}

該市決定將各個(gè)委辦局的信息系統(tǒng)采取物理集中的方式進(jìn)行統(tǒng)一管理,一些部門(mén)對(duì)此提出了異議,主要理由是集中管理后,由于管理部門(mén)對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用不了解,難以保證對(duì)本單位業(yè)務(wù)進(jìn)行有力支持。請(qǐng)用300字以內(nèi)文字,從技術(shù)角度論述該市實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)統(tǒng)一管理是否可行。

題型:?jiǎn)柎痤}

請(qǐng)用300字以內(nèi)的文字,說(shuō)明張工和劉工提出的數(shù)據(jù)架構(gòu)的基本思想。 

題型:?jiǎn)柎痤}

一個(gè)大型電子商務(wù)項(xiàng)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(duì)客戶的需求進(jìn)行響應(yīng)(包括問(wèn)題1、問(wèn)題2和問(wèn)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(shí)力和專(zhuān)業(yè)性,而創(chuàng)建一個(gè)高質(zhì)量的建議方案,需要調(diào)配眾多的資源,按照計(jì)劃執(zhí)行。請(qǐng)用300字以內(nèi)文字簡(jiǎn)要敘述如何創(chuàng)建一份高質(zhì)量的建議方案文檔。

題型:?jiǎn)柎痤}