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(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: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
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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。
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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根據(jù)本項目中任務(wù)的時間性能參數(shù),請用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)的時間開銷)。
如圖12-23所示是李工在設(shè)計方案中給出的智能設(shè)備工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。①請指出圖中的兩處錯誤(在圖中圈出)并用200字以內(nèi)的文字說明理由。②給出正確的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
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