甲公司承擔(dān)了一項為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計算機(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(dān)，負(fù)責(zé)高性能嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件組負(fù)責(zé)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。

甲公司承擔(dān)了一項為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計算機(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(dān)，負(fù)責(zé)高性能嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件組負(fù)責(zé)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(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(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)的文字對上述4種挑戰(zhàn)進(jìn)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。

甲公司承擔(dān)了一項為宇航系統(tǒng)配套生產(chǎn)高性能嵌入式計算機(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(dān)，負(fù)責(zé)高性能嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件組負(fù)責(zé)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(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(jìn)行簡要描述。

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(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(yùn)行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計交給王工負(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：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(rèn)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(rèn)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(jìn)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(yán)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(hù)人員進(jìn)行處理。
注：假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99

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(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(yùn)行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計交給王工負(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：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(rèn)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(rèn)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(jìn)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(yán)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(hù)人員進(jìn)行處理。
注：假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99

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(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(yùn)行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計交給王工負(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：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(rèn)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(rèn)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(jìn)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(yán)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(hù)人員進(jìn)行處理。
注：假設(shè)各個模塊的可靠度均為0.99

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(dǎo)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(fù)規(guī)劃。
業(yè)務(wù)持續(xù)和災(zāi)難恢復(fù)規(guī)劃涉及一些特定的或相關(guān)的規(guī)劃，當(dāng)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(yùn)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(fù)功能。在對原有系統(tǒng)的改進(jìn)方案中提供：
①對于一些關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)，采用雙機(jī)冗余熱備的方式進(jìn)行保護(hù)。
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。

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(dǎo)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(fù)規(guī)劃。
業(yè)務(wù)持續(xù)和災(zāi)難恢復(fù)規(guī)劃涉及一些特定的或相關(guān)的規(guī)劃，當(dāng)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(yùn)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(fù)功能。在對原有系統(tǒng)的改進(jìn)方案中提供：
①對于一些關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)，采用雙機(jī)冗余熱備的方式進(jìn)行保護(hù)。
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。

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(dǎo)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(fù)規(guī)劃。
業(yè)務(wù)持續(xù)和災(zāi)難恢復(fù)規(guī)劃涉及一些特定的或相關(guān)的規(guī)劃，當(dāng)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(yùn)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(fù)功能。在對原有系統(tǒng)的改進(jìn)方案中提供：
①對于一些關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)，采用雙機(jī)冗余熱備的方式進(jìn)行保護(hù)。
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。

RMO是一家運(yùn)動服裝制造銷售公司，計劃在5年時間內(nèi)將銷售區(qū)域從華南地區(qū)擴(kuò)展至全國范圍。為了擴(kuò)大信息技術(shù)對于未來業(yè)務(wù)發(fā)展的價值，公司邀請咨詢顧問幫助他們制訂戰(zhàn)略信息系統(tǒng)規(guī)劃。經(jīng)過評審，咨詢顧問給出的戰(zhàn)略規(guī)劃要點(diǎn)之一是建立客戶關(guān)系支持系統(tǒng)（CRSS）。RMO公司決定由其技術(shù)部成立專門的項目組負(fù)責(zé)CRSS的開發(fā)和維護(hù)工作。
項目組在仔細(xì)調(diào)研和分析了系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，確定了基于互聯(lián)網(wǎng)的CRSS系統(tǒng)架構(gòu)。但在確定系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)時，張工認(rèn)為應(yīng)該采用集中式的數(shù)據(jù)架構(gòu)，給出的理由是結(jié)構(gòu)簡單、易維護(hù)且開發(fā)及運(yùn)行成本低；而劉工建議采用分布式的數(shù)據(jù)架構(gòu)，并提出在開發(fā)中通過"局部數(shù)據(jù)庫+緩存"的讀寫分離結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，具有較好的運(yùn)行性能和可擴(kuò)展性。
項目組經(jīng)過集體討論，考慮到公司的未來發(fā)展規(guī)劃，最終采用了劉工的建議。