問答題

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。
博學(xué)公司欲針對Linux操作系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)KWIC（Key Wordin Context）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)還有可能采用其他方式展示幫助內(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)還將采用其他的方法實(shí)現(xiàn)這一功能。
在對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這兩種方案進(jìn)行評價(jià)，最終采用了李工的方案。

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。請用200字以內(nèi)的文字說明什么是軟件架構(gòu)風(fēng)格，并對主程序-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。

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1.問答題

請?jiān)敿?xì)閱讀有關(guān)嵌入式軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)方面的描述，回答問題1和問題2。
在嵌入式系統(tǒng)中，軟件采用開放式架構(gòu)已成為新的發(fā)展趨勢。軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接影響軟件的重用和移植能力。
某軟件公司主要從事宇航領(lǐng)域的嵌入式軟件研發(fā)工作。經(jīng)二十多年的發(fā)展，其軟件產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于各種航天飛行器中。該公司積累了眾多成熟軟件，但由于當(dāng)初沒有充分考慮軟件的架構(gòu)，原有軟件無法被再利用，為適應(yīng)嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展需要，該公司決策層決定成立宇航嵌入式軟件開放式架構(gòu)研究小組，為公司完成開放式架構(gòu)的定義與設(shè)計(jì)，確保公司軟件資源能得到充分利用。研究小組查閱了大量的國外資料和標(biāo)準(zhǔn)，最終將研究重點(diǎn)集中在了SAEAS4893《通用開放式架構(gòu)（GOA）框架》標(biāo)準(zhǔn)，圖20-1給出了GOA定義的架構(gòu)圖。

如圖20-1所示，GOA框架規(guī)定了軟件、硬件和接口的結(jié)構(gòu)，以在不同應(yīng)用領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。GOA框架規(guī)定了一組接口，其重要特點(diǎn)是建立了關(guān)鍵組件及組件間接口關(guān)系，這些接口的確定可用于支持軟件的可移植性和可升級(jí)性，以滿足功能的增加和技術(shù)的更新要求。除操作系統(tǒng)服務(wù)與擴(kuò)展操作系統(tǒng)之間的接口（3X）外，GOA將其他接口分為兩類：即直接接口（iD（i=1，2，3，…））和邏輯接口（iL（i=1，2，3，…）），直接接口定義了信息傳輸方式；邏輯接口定義了對等數(shù)據(jù)交換的要求，邏輯接口沒有定義真正的信息傳輸方式，其傳輸發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)直接接口。根據(jù)圖13-22所標(biāo)注的接口在框架中的具體位置，請?zhí)顚懕?0-1的（1）～（8）處空白。

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

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選擇實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境時(shí)應(yīng)考慮哪幾方面問題？請用200字以內(nèi)文字簡要論證。

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請用150字以內(nèi)文字，說明雙機(jī)冗余熱備方式主要解決的是系統(tǒng)運(yùn)行中的哪些問題？在選擇雙機(jī)冗余熱備產(chǎn)品時(shí)通常需要考慮哪些問題？

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

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在實(shí)現(xiàn)Mashup應(yīng)用時(shí)，進(jìn)行內(nèi)容聚合的物理位置是一個(gè)十分重要的因素。目前很多Mashup站點(diǎn)都選擇在客戶端機(jī)器上進(jìn)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(jìn)行內(nèi)容聚合的優(yōu)點(diǎn)。

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請分析比較王工、李工兩種方案的優(yōu)點(diǎn)和不足，完成表12-13中的空白部分。

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李工接到任務(wù)后，認(rèn)為本項(xiàng)目比較簡單，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。總工程師聽到匯報(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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李工的設(shè)計(jì)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(jī)要處理大量的視頻信息，所以，智能設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：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(jī)應(yīng)采用目前先進(jìn)的、具有很強(qiáng)數(shù)據(jù)處理和信號(hào)處理能力的MPC7410處理器，并采用雙處理機(jī)結(jié)構(gòu)，以增加設(shè)備的容錯(cuò)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(biāo)必須滿足軍用標(biāo)準(zhǔn)要求（-55~+70℃），因此，元器件必須經(jīng)過嚴(yán)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(tái)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(jì)中應(yīng)考慮采用安全措施，實(shí)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(diǎn)設(shè)計(jì)考慮有何問題。

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