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。


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1.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。

2.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。
3.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。
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

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。
5.問答題

隨著信息系統(tǒng)的深入應(yīng)用,它在政府或企業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。由此也產(chǎn)生了一些問題:一旦由于故障、甚至災(zāi)難導致信息系統(tǒng)局部或全部癱瘓,就會對相關(guān)的政府或企業(yè)造成重大的損失,因此需要業(yè)務(wù)持續(xù)和災(zāi)難恢復規(guī)劃。
業(yè)務(wù)持續(xù)和災(zāi)難恢復規(guī)劃涉及一些特定的或相關(guān)的規(guī)劃,當正常的信息處理業(yè)務(wù)突然中斷時,用來減輕甚至避免其所帶來的影響。它們用來保證維持組織運作的關(guān)鍵系統(tǒng)的可用性。
某大型網(wǎng)上書店通過Internet為用戶提供網(wǎng)上圖書查詢及訂購等多種服務(wù)。由于每天的業(yè)務(wù)量非常多,因此對業(yè)務(wù)有持續(xù)性要求,并且需要具備災(zāi)難恢復功能。在對原有系統(tǒng)的改進方案中提供:
①對于一些關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng),采用雙機冗余熱備的方式進行保護。
②由于資金問題,公司并不打算建設(shè)自己專有的用于備份數(shù)據(jù)的備份中心(假設(shè)這里的備份中心僅用于備份數(shù)據(jù)),而是決定租用其他公司提供的商業(yè)備份中心,每隔一段時間,把公司的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)備份到備份中心。

請用300字以內(nèi)文字,分析公司向備份中心備份數(shù)據(jù)的時間間隔的選取、公司日常業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行性能,以及在災(zāi)難發(fā)生時數(shù)據(jù)損失情況三者之間的關(guān)系。

最新試題

性能是Web應(yīng)用系統(tǒng)的一個重要質(zhì)量屬性。請用200字以內(nèi)的文字說明3個主要影響Web應(yīng)用系統(tǒng)性能的因素,針對每個因素提出解決方案以提高系統(tǒng)性能。

題型:問答題

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。

題型:問答題

李工的設(shè)計方案指出,考慮到智能設(shè)備工作的環(huán)境條件非常惡劣,并且處理機要處理大量的視頻信息,所以,智能設(shè)備的硬件設(shè)計應(yīng)考慮以下幾點:①由于智能設(shè)備要處理大量的圖像數(shù)據(jù),智能設(shè)備中的處理機應(yīng)采用目前先進的、具有很強數(shù)據(jù)處理和信號處理能力的MPC7410處理器,并采用雙處理機結(jié)構(gòu),以增加設(shè)備的容錯能力。②為了使智能設(shè)備適應(yīng)不同環(huán)境條件,其設(shè)備的環(huán)境溫度指標必須滿足軍用標準要求(-55~+70℃),因此,元器件必須經(jīng)過嚴格篩選,并考慮芯片散熱問題。③由于智能設(shè)備與配送中心的數(shù)據(jù)交換采用無線通信,而配送中心又要控制多臺配送車,為了保證通信數(shù)據(jù)的安全性,避免相互干擾,設(shè)計中應(yīng)考慮采用安全措施,實施數(shù)據(jù)加解密操作,密鑰由配送中心統(tǒng)一管理與分發(fā)。請用300字以內(nèi)的文字說明上述3點設(shè)計考慮有何問題。

題型:問答題

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

目前,互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)存在很多Mashup應(yīng)用,各大網(wǎng)站也紛紛提供了各種格式的Mashup數(shù)據(jù)接口。請用300字以內(nèi)的文字給出3種目前經(jīng)常使用的Mashup數(shù)據(jù)接口,并加以簡單說明。

題型:問答題

為什么專家組一致認為王工的實施方案切實可行?請用200字以內(nèi)文字簡要說明。

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該市在信息系統(tǒng)集中管理建設(shè)過程中,需要在信息系統(tǒng)中重點規(guī)劃建設(shè)哪些內(nèi)容?

題型:問答題

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

題型:問答題

供應(yīng)鏈管理過程是企業(yè)的一個關(guān)鍵業(yè)務(wù)過程。請用200字以內(nèi)的文字回答:供應(yīng)鏈管理主要包括哪3個子過程?電子商務(wù)環(huán)境下,供應(yīng)鏈管理過程的整合、優(yōu)化有何意義?

題型:問答題

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。

題型:問答題