系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師下午試卷I

1、2010年下半年系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師下午試卷I2010年下半年系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師下午試卷I試題一是必答題試題一（共25分）閱讀以下關(guān)于軟件系統(tǒng)架構(gòu)選擇的說明，在答題紙上回答問題1至問題3?！菊f明】某公司欲針對(duì)Linux操作系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)KWIC（KeyWordinContext）檢索系統(tǒng)。該系統(tǒng)接收用戶輸入的查詢關(guān)鍵字，依據(jù)字母順序給出相關(guān)幫助文檔并根據(jù)幫助內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)滾動(dòng)閱讀。在對(duì)KWIC系統(tǒng)進(jìn)行需求分析時(shí)，公司的業(yè)務(wù)專家發(fā)現(xiàn)用戶后續(xù)還有可能采用其它方式展示幫助內(nèi)容。根據(jù)目前需求，公司的技術(shù)人員決定通過重復(fù)剪切幫助文檔中的第一個(gè)單詞并將其插入到行尾的方式實(shí)現(xiàn)幫助文檔內(nèi)容的循環(huán)滾動(dòng)，后續(xù)還將采用其它的方法

2、實(shí)現(xiàn)這一功能。在對(duì)KWIC系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，公司的架構(gòu)師王工提出采用共享數(shù)據(jù)的主程序-子程序的架構(gòu)風(fēng)格，而李工則主張采用管道-過濾器的架構(gòu)風(fēng)格。在架構(gòu)評(píng)估會(huì)議上，大家從系統(tǒng)的算法變更、功能變更、數(shù)據(jù)表示變更和性能等方面對(duì)這兩種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終采用了李工的方案。問題1（7分）在實(shí)際的軟件項(xiàng)目開發(fā)中，采用恰當(dāng)?shù)募軜?gòu)風(fēng)格是項(xiàng)目成功的保證。請(qǐng)用200字以內(nèi)的文字說明什么是軟件架構(gòu)風(fēng)格，并對(duì)主程序-子程序和管道-過濾器這兩種架構(gòu)風(fēng)格的特點(diǎn)進(jìn)行描述。問題2（12分）請(qǐng)完成表1-1中的空白部分（用+表示優(yōu)、-表示差），對(duì)王工和李工提出的架構(gòu)風(fēng)格進(jìn)行評(píng)價(jià)，并指出采用李工方案的原因。表1T與季工的梨均風(fēng)格

3、苗作曲乳事怦飾要盍共享數(shù)盤的土程犯了程序博道線騫算法受更功蟀變事*效堀表示處更(3(4；(5)(1) 一 (4)問題3（6分）圖1-1是李工給出的架構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖，請(qǐng)將恰當(dāng)?shù)墓δ苊枋鎏钊雸D中的在劉工建議的基礎(chǔ)上，為了避免CRS陳統(tǒng)的單點(diǎn)故障，請(qǐng)用200字以內(nèi)文字簡(jiǎn)要說明如何建立CRSS勺數(shù)據(jù)庫系統(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)。問題3（4分）RMS司銷售區(qū)域?qū)⒃谖磥砦迥甏竺娣e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CRS添統(tǒng)所必需的質(zhì)量屬性。請(qǐng)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(kuò)展性。1至問題3。試題三（共25分）閱讀以下關(guān)于

4、汽車電子基礎(chǔ)軟件架構(gòu)的說明，在答題紙上回答問題某軟件公司承擔(dān)了某項(xiàng)國家重點(diǎn)項(xiàng)目的研制工作，任務(wù)重點(diǎn)是參考國外汽車電子發(fā)展趨勢(shì)，開發(fā)某汽車公司的企業(yè)汽車電子基礎(chǔ)軟件的架構(gòu),逐步實(shí)現(xiàn)汽車企業(yè)未來技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。該軟件公司接收此項(xiàng)任務(wù)后，調(diào)動(dòng)全體技術(shù)人員深入收集國外相關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過多方調(diào)研和分析，公司提出遵照國際組織最新推出的AUTOSAR范，按統(tǒng)籌規(guī)劃、分步驟實(shí)施的| I-,71一就琳勒卻VFJI-SJ1現(xiàn)租飛抖, WFJ-：03.i動(dòng)力種就調(diào)成Wi-z.i仁也健一 牙門一；拒.口拓邱迅打冏一I 旗JHi”. PfLI ) Jtfpir 口 一再向原則，實(shí)現(xiàn)汽車公司的基礎(chǔ)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)。圖3-1給出

5、了AUTOSAR范所定義的工作包，圖中灰色部分代表本項(xiàng)目工作所包含的內(nèi)容，即軟件架構(gòu)和基礎(chǔ)軟件。-H：jLT1紫U虻例I空定義的I作包問題1（7分）AUTOSAR范中要求，汽車電子軟件開發(fā)流程應(yīng)盡量滿足并發(fā)、可多次迭代的特性。為了定義汽車電子的軟件開發(fā)過程，公司李工和王工分別提出了兩種軟件開發(fā)流程，具開發(fā)流程見圖3-2和3-3（圖中ECIM指汽車電子中的電子控制單元）。請(qǐng)說明李工和王工誰定義的流程更符合AUTOSAR規(guī)定，并說明理由。圖3.2李工設(shè)計(jì)的流程*人；甯求i車輛信息.:系統(tǒng)攙述國性系境為Ih-1配置打個(gè)生成可執(zhí)行款ft料件I個(gè)ECU的可|6BV生成F.CU描述二A的抽象送代修正和/或

6、優(yōu)化一-一二強(qiáng)居重）一圖 義的操OSAR圖39王工設(shè)計(jì)的流程問題2（10分）3-1中的II-1.1.1項(xiàng)中定義了軟件架構(gòu)和操作系統(tǒng)的要求，圖3-4是滿足AUT作系統(tǒng)各功能模塊的層次結(jié)構(gòu)，請(qǐng)說明（1）（5）箭頭所標(biāo)的具體操作含義。資源管理黃源控制塊煙）進(jìn)程管理和調(diào)度，任務(wù)控制塊警報(bào)管理廠進(jìn)程切換活動(dòng)5)事件計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序中斷管理圖34AUTQ5AR定義的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題3（8分）優(yōu)點(diǎn),AUTOSAR一種開放式架構(gòu)，用150字以內(nèi)的文字，說明采用AUTOSAR構(gòu)的主要并說明汽車電子ECUK蓋汽車的哪三個(gè)領(lǐng)域。題四（共25分）讀以下關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)工具集成的說明，在答題紙上回答問題1至

7、問題3。TeleDev說明】是一個(gè)大型的電信軟件開發(fā)公司，公司內(nèi)部采用多種商業(yè)/開源的工具進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)與開發(fā)計(jì)與開發(fā)工作。為了提高系統(tǒng)開發(fā)效率，公司管理層決定開發(fā)一個(gè)分布式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具集成框架，將現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)工具有效集成在一起。集成框架開發(fā)小組經(jīng)過廣泛調(diào)研，得到了如下核心需求:（1）目前使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)工具的運(yùn)行平臺(tái)和開發(fā)語言差異較大，集成框架應(yīng)無縫集成各個(gè)工具的功能；（2）目前使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)工具所支持的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式各不相同，集成框架應(yīng)實(shí)現(xiàn)工具之間的靈活通信和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；（3）集成框架需要根據(jù)實(shí)際的開發(fā)流程靈活、動(dòng)態(tài)地定義系統(tǒng)工具之間的協(xié)作關(guān)系；（4）集成框架應(yīng)能

8、集成一些常用的第三方實(shí)用工具，如即時(shí)通信，郵件系統(tǒng)等。集成框架開發(fā)小組經(jīng)過分析與討論，最終決定采用企業(yè)服務(wù)總線（ESB）作為集成框架的基礎(chǔ)架構(gòu)。問題1（8分）ESB是目前企業(yè)級(jí)應(yīng)用集成常用的基礎(chǔ)架構(gòu)。請(qǐng)列舉出ESB的4個(gè)主要功能，并從集成系統(tǒng)的部署方式、待集成系統(tǒng)之間的禍合程度、集成系統(tǒng)的可擴(kuò)展性3個(gè)方面說明為何采用ESB乍為集成框架的基礎(chǔ)架構(gòu)。問題2（12分）在ESES礎(chǔ)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)根據(jù)題干描述中的4個(gè)需求，說明每個(gè)需求應(yīng)該采用何種具體的集成方式或架構(gòu)風(fēng)格最為合適。問題3（5分）請(qǐng)指出在實(shí)現(xiàn)工具之間數(shù)據(jù)格式的靈活轉(zhuǎn)換時(shí)，通常采用的設(shè)計(jì)模式是什么，并對(duì)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。試題五（共25分

9、）閱讀以下信息系統(tǒng)可靠性問題的說明，在答題紙上回答問題1至問題3。某軟件公司開發(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5-1所示。王工解釋：只要各個(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。輸入閣”1工工建設(shè)的敏件盍續(xù)模塊手意圖李工對(duì)王工的方案提出了異議。李工認(rèn)為王工的說法有兩個(gè)問題：第一，即使每個(gè)模塊的可靠度足夠高，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)的可靠度明顯下降

10、。假設(shè)各個(gè)模塊的可靠度均為0.99則整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠度為0.994=0.96:第二，軟件系統(tǒng)模塊全部采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，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5-2所示。圖5-2李工建漢的系統(tǒng)模塊示意醫(yī)劉工建議，李工方案中Ml和M4模塊沒有采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，但MI和M4發(fā)生故障有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，可以在Ml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099。問題1（4分）在系統(tǒng)可靠