全 国 计 算 机 技 术 与 软 件 专 业 技 术 资 格 ( 水 平 ) 考 试 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I ( 考 试 时 间 13:30~15:00 共 90 分 钟 ) 请 按 下 表 选 答 试 题 试 题 号 一 二 ~ 五 选 择 方 法 必 答 题 选 答 2 题 请 按 下 述 要 求 正 确 填 写 答 题 纸 1. 本 试 卷 满 分 75 分, 每 题 25 分 2. 在 答 题 纸 的 指 定 位 置 填 写 你 所 在 的 省 自 治 区 直 辖 市 计 划 单 列 市 的 名 称 3. 在 答 题 纸 的 指 定 位 置 填 写 准 考 证 号 出 生 年 月 日 和 姓 名 4. 在 试 题 号 栏 内 注 明 你 选 答 的 试 题 号 5. 答 题 纸 上 除 填 写 上 述 内 容 外 只 能 写 解 答 6. 解 答 时 字 迹 务 必 清 楚, 字 迹 不 清, 将 不 评 分 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 1 页 ( 共 10 页 )
试 题 一 是 必 答 题 试 题 一 ( 共 25 分 ) 阅 读 以 下 关 于 软 件 系 统 架 构 选 择 的 说 明, 在 答 题 纸 上 回 答 问 题 1 至 问 题 3 说 明 某 公 司 欲 针 对 Linux 操 作 系 统 开 发 一 个 KWIC(Key Word in Context) 检 索 系 统 该 系 统 接 收 用 户 输 入 的 查 询 关 键 字, 依 据 字 母 顺 序 给 出 相 关 帮 助 文 档 并 根 据 帮 助 内 容 进 行 循 环 滚 动 阅 读 在 对 KWIC 系 统 进 行 需 求 分 析 时, 公 司 的 业 务 专 家 发 现 用 户 后 续 还 有 可 能 采 用 其 它 方 式 展 示 帮 助 内 容 根 据 目 前 需 求, 公 司 的 技 术 人 员 决 定 通 过 重 复 剪 切 帮 助 文 档 中 的 第 一 个 单 词 并 将 其 插 入 到 行 尾 的 方 式 实 现 帮 助 文 档 内 容 的 循 环 滚 动, 后 续 还 将 采 用 其 它 的 方 法 实 现 这 一 功 能 在 对 KWIC 系 统 的 架 构 进 行 设 计 时, 公 司 的 架 构 师 王 工 提 出 采 用 共 享 数 据 的 主 程 序 - 子 程 序 的 架 构 风 格, 而 李 工 则 主 张 采 用 管 道 - 过 滤 器 的 架 构 风 格 在 架 构 评 估 会 议 上, 大 家 从 系 统 的 算 法 变 更 功 能 变 更 数 据 表 示 变 更 和 性 能 等 方 面 对 这 两 种 方 案 进 行 评 价, 最 终 采 用 了 李 工 的 方 案 问 题 1 ( 7 分 ) 在 实 际 的 软 件 项 目 开 发 中, 采 用 恰 当 的 架 构 风 格 是 项 目 成 功 的 保 证 请 用 200 字 以 内 的 文 字 说 明 什 么 是 软 件 架 构 风 格, 并 对 主 程 序 - 子 程 序 和 管 道 - 过 滤 器 这 两 种 架 构 风 格 的 特 点 进 行 描 述 问 题 2 ( 12 分 ) 请 完 成 表 1-1 中 的 空 白 部 分 ( 用 + 表 示 优 - 表 示 差 ), 对 王 工 和 李 工 提 出 的 架 构 风 格 进 行 评 价, 并 指 出 采 用 李 工 方 案 的 原 因 表 1-1 王 工 与 李 工 的 架 构 风 格 评 价 评 价 要 素 架 构 风 格 共 享 数 据 的 主 程 序 - 子 程 序 管 道 - 过 滤 器 算 法 变 更 - (1) 功 能 变 更 (2) + 数 据 表 示 变 更 (3) (4) 性 能 (5) (6) 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 2 页 ( 共 10 页 )
问 题 3 ( 6 分 ) 图 1-1 是 李 工 给 出 的 架 构 设 计 示 意 图, 请 将 恰 当 的 功 能 描 述 填 入 图 中 的 ( 1 )~( 4 ) 图 1-1 李 工 给 出 的 架 构 示 意 图 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 3 页 ( 共 10 页 )
从 下 列 4 道 试 题 ( 试 题 二 至 试 题 五 ) 中 任 选 2 道 解 答 如 果 解 答 的 试 题 数 超 过 2 道, 则 题 号 小 的 2 道 解 答 有 效 试 题 二 ( 共 25 分 ) 阅 读 以 下 关 于 软 件 系 统 数 据 架 构 建 模 的 说 明, 在 答 题 纸 上 回 答 问 题 1 至 问 题 3 说 明 RMO 是 一 家 运 动 服 装 制 造 销 售 公 司, 计 划 在 五 年 时 间 内 将 销 售 区 域 从 华 南 地 区 扩 展 至 全 国 范 围 为 了 扩 大 信 息 技 术 对 于 未 来 业 务 发 展 的 价 值, 公 司 邀 请 咨 询 顾 问 帮 助 他 们 制 订 战 略 信 息 系 统 规 划 经 过 评 审, 咨 询 顾 问 给 出 的 战 略 规 划 要 点 之 一 是 建 立 客 户 关 系 支 持 系 统 CRSS RMO 公 司 决 定 由 其 技 术 部 成 立 专 门 的 项 目 组 负 责 CRSS 的 开 发 和 维 护 工 作 项 目 组 在 仔 细 调 研 和 分 析 系 统 需 求 的 基 础 上, 确 定 了 基 于 互 联 网 的 CRSS 系 统 架 构 但 在 确 定 系 统 数 据 架 构 时, 张 工 认 为 应 该 采 用 集 中 式 的 数 据 架 构, 给 出 的 理 由 是 结 构 简 单 易 维 护 且 开 发 及 运 行 成 本 低 ; 而 刘 工 建 议 采 用 分 布 式 的 数 据 架 构, 并 提 出 在 开 发 中 通 过 局 部 数 据 库 + 缓 存 的 读 写 分 离 结 构 实 现, 具 有 较 好 的 运 行 性 能 和 可 扩 展 性 项 目 组 经 过 集 体 讨 论, 考 虑 到 公 司 的 未 来 发 展 规 划, 最 终 采 用 了 刘 工 的 建 议 问 题 1 (8 分 ) 请 用 300 字 以 内 的 文 字, 说 明 张 工 和 刘 工 提 出 的 数 据 架 构 的 基 本 思 想 问 题 2 (13 分 ) 在 刘 工 建 议 的 基 础 上, 为 了 避 免 CRSS 系 统 的 单 点 故 障, 请 用 200 字 以 内 文 字 简 要 说 明 如 何 建 立 CRSS 的 数 据 库 系 统 ; 对 于 数 据 的 读 取 添 加 更 改 和 删 除 操 作 分 别 如 何 实 现 问 题 3 (4 分 ) RMO 公 司 销 售 区 域 将 在 未 来 五 年 大 面 积 扩 展, 其 潜 在 客 户 数 量 也 会 因 此 大 幅 度 增 加, 所 以 良 好 的 可 扩 展 性 是 CRSS 系 统 所 必 需 的 质 量 属 性 请 分 别 说 明 在 集 中 式 和 分 布 式 数 据 架 构 下, 可 以 采 用 哪 些 方 法 提 升 系 统 的 可 扩 展 性 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 4 页 ( 共 10 页 )
试 题 三 ( 共 25 分 ) 阅 读 以 下 关 于 汽 车 电 子 基 础 软 件 架 构 的 说 明, 在 答 题 纸 上 回 答 问 题 1 至 问 题 3 说 明 某 软 件 公 司 承 担 了 某 项 国 家 重 点 项 目 的 研 制 工 作, 任 务 重 点 是 参 考 国 外 汽 车 电 子 发 展 趋 势, 开 发 某 汽 车 公 司 的 企 业 汽 车 电 子 基 础 软 件 的 架 构, 逐 步 实 现 汽 车 企 业 未 来 技 术 发 展 规 划 该 软 件 公 司 接 收 此 项 任 务 后, 调 动 全 体 技 术 人 员 深 入 收 集 国 外 相 关 技 术 资 料, 经 过 多 方 调 研 和 分 析, 公 司 提 出 遵 照 国 际 组 织 最 新 推 出 的 AUTOSAR 规 范, 按 统 筹 规 划 分 步 骤 实 施 的 原 则, 实 现 汽 车 公 司 的 基 础 软 件 架 构 设 计 图 3-1 给 出 了 AUTOSAR 规 范 所 定 义 的 工 作 包, 图 中 灰 色 部 分 代 表 本 项 目 工 作 所 包 含 的 内 容, 即 软 件 架 构 和 基 础 软 件 图 3-1 AUTOSAR 定 义 的 工 作 包 问 题 1 (7 分 ) AUTOSAR 规 范 中 要 求, 汽 车 电 子 软 件 开 发 流 程 应 尽 量 满 足 并 发 可 多 次 迭 代 的 特 性 为 了 定 义 汽 车 电 子 的 软 件 开 发 过 程, 公 司 李 工 和 王 工 分 别 提 出 了 两 种 软 件 开 发 流 程, 其 开 发 流 程 见 图 3-2 和 3-3( 图 中 ECU 是 指 汽 车 电 子 中 的 电 子 控 制 单 元 ) 请 说 明 李 工 和 王 工 谁 定 义 的 流 程 更 符 合 AUTOSAR 的 规 定, 并 说 明 理 由 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 5 页 ( 共 10 页 )
图 3-2 李 工 设 计 的 流 程 图 3-3 王 工 设 计 的 流 程 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 6 页 ( 共 10 页 )
问 题 2 (10 分 ) 图 3-1 中 的 II-1.1.1 项 中 定 义 了 软 件 架 构 和 操 作 系 统 的 要 求, 图 3-4 是 满 足 AUTOSAR 定 义 的 操 作 系 统 各 功 能 模 块 的 层 次 结 构, 请 说 明 (1)~(5) 箭 头 所 标 的 具 体 操 作 含 义 资 源 管 理 资 源 控 制 块 进 程 管 理 和 调 度 进 程 切 换 任 务 控 制 块 警 报 管 理 警 报 活 动 计 数 器 计 数 器 事 件 驱 动 中 断 服 务 程 序 中 断 管 理 图 3-4 AUTOSAR 定 义 的 操 作 系 统 结 构 问 题 3 (8 分 ) AUTOSAR 是 一 种 开 放 式 架 构, 用 150 字 以 内 的 文 字, 说 明 采 用 AUTOSAR 架 构 的 主 要 优 点, 并 说 明 汽 车 电 子 ECU 覆 盖 汽 车 的 哪 三 个 领 域 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 7 页 ( 共 10 页 )
试 题 四 ( 共 25 分 ) 阅 读 以 下 关 于 系 统 设 计 与 开 发 工 具 集 成 的 说 明, 在 答 题 纸 上 回 答 问 题 1 至 问 题 3 说 明 TeleDev 是 一 个 大 型 的 电 信 软 件 开 发 公 司, 公 司 内 部 采 用 多 种 商 业 / 开 源 的 工 具 进 行 软 件 系 统 设 计 与 开 发 工 作 为 了 提 高 系 统 开 发 效 率, 公 司 管 理 层 决 定 开 发 一 个 分 布 式 的 系 统 设 计 与 开 发 工 具 集 成 框 架, 将 现 有 的 系 统 设 计 与 开 发 工 具 有 效 集 成 在 一 起 集 成 框 架 开 发 小 组 经 过 广 泛 调 研, 得 到 了 如 下 核 心 需 求 : (1) 目 前 使 用 的 系 统 设 计 与 开 发 工 具 的 运 行 平 台 和 开 发 语 言 差 异 较 大, 集 成 框 架 应 无 缝 集 成 各 个 工 具 的 功 能 ; (2) 目 前 使 用 的 系 统 设 计 与 开 发 工 具 所 支 持 的 通 信 协 议 和 数 据 格 式 各 不 相 同, 集 成 框 架 应 实 现 工 具 之 间 的 灵 活 通 信 和 数 据 格 式 转 换 ; (3) 集 成 框 架 需 要 根 据 实 际 的 开 发 流 程 灵 活 动 态 地 定 义 系 统 工 具 之 间 的 协 作 关 系 ; (4) 集 成 框 架 应 能 集 成 一 些 常 用 的 第 三 方 实 用 工 具, 如 即 时 通 信, 邮 件 系 统 等 集 成 框 架 开 发 小 组 经 过 分 析 与 讨 论, 最 终 决 定 采 用 企 业 服 务 总 线 (ESB) 作 为 集 成 框 架 的 基 础 架 构 问 题 1 (8 分 ) ESB 是 目 前 企 业 级 应 用 集 成 常 用 的 基 础 架 构 请 列 举 出 ESB 的 4 个 主 要 功 能, 并 从 集 成 系 统 的 部 署 方 式 待 集 成 系 统 之 间 的 耦 合 程 度 集 成 系 统 的 可 扩 展 性 3 个 方 面 说 明 为 何 采 用 ESB 作 为 集 成 框 架 的 基 础 架 构 问 题 2 (12 分 ) 在 ESB 基 础 架 构 的 基 础 上, 请 根 据 题 干 描 述 中 的 4 个 需 求, 说 明 每 个 需 求 应 该 采 用 何 种 具 体 的 集 成 方 式 或 架 构 风 格 最 为 合 适 问 题 3 (5 分 ) 请 指 出 在 实 现 工 具 之 间 数 据 格 式 的 灵 活 转 换 时, 通 常 采 用 的 设 计 模 式 是 什 么, 并 对 实 现 过 程 进 行 简 要 描 述 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 8 页 ( 共 10 页 )
试 题 五 ( 共 25 分 ) 阅 读 以 下 信 息 系 统 可 靠 性 问 题 的 说 明, 在 答 题 纸 上 回 答 问 题 1 至 问 题 3 说 明 某 软 件 公 司 开 发 一 项 基 于 数 据 流 的 软 件, 其 系 统 的 主 要 功 能 是 对 输 入 数 据 进 行 多 次 分 析 处 理 和 加 工, 生 成 需 要 的 输 出 数 据 需 求 方 对 该 系 统 的 软 件 可 靠 性 要 求 很 高, 要 求 系 统 能 够 长 时 间 无 故 障 运 行 该 公 司 将 该 系 统 设 计 交 给 王 工 负 责 王 工 给 出 该 系 统 的 模 块 示 意 图 如 图 5-1 所 示 王 工 解 释 : 只 要 各 个 模 块 的 可 靠 度 足 够 高, 失 效 率 足 够 低, 则 整 个 软 件 系 统 的 可 靠 性 是 有 保 证 的 输 入 M1 M2 M3 M4 输 出 图 5-1 王 工 建 议 的 软 件 系 统 模 块 示 意 图 李 工 对 王 工 的 方 案 提 出 了 异 议 李 工 认 为 王 工 的 说 法 有 两 个 问 题 : 第 一, 即 使 每 个 模 块 的 可 靠 度 足 够 高, 但 是 整 个 软 件 系 统 模 块 之 间 全 部 采 用 串 联, 则 整 个 软 件 系 统 的 可 靠 度 明 显 下 降 假 设 各 个 模 块 的 可 靠 度 均 为 0.99, 则 整 个 软 件 系 统 的 可 靠 度 为 0.99 4 0.96; 第 二, 软 件 系 统 模 块 全 部 采 用 串 联 结 构 时, 一 旦 某 个 模 块 失 效, 则 意 味 着 整 个 软 件 系 统 失 效 李 工 认 为, 应 该 在 软 件 系 统 中 采 用 冗 余 技 术 中 的 动 态 冗 余 或 者 软 件 容 错 的 N 版 本 程 序 设 计 技 术, 对 容 易 失 效 或 者 非 常 重 要 的 模 块 进 行 冗 余 设 计, 将 模 块 之 间 的 串 联 结 构 部 分 变 为 并 联 结 构, 来 提 高 整 个 软 件 系 统 的 可 靠 性 同 时, 李 工 给 出 了 采 用 动 态 冗 余 技 术 后 的 软 件 系 统 模 块 示 意 图, 如 图 5-2 所 示 M2-1 M3-1 输 入 M1 M2-2 M3-2 M4 输 出 M2-3 M3-3 图 5-2 李 工 建 议 的 系 统 模 块 示 意 图 刘 工 建 议, 李 工 方 案 中 M1 和 M4 模 块 没 有 采 用 容 错 设 计, 但 M1 和 M4 发 生 故 障 有 可 能 导 致 严 重 后 果 因 此, 可 以 在 M1 和 M4 模 块 设 计 上 采 用 检 错 技 术, 在 软 件 出 现 故 障 后 能 及 时 发 现 并 报 警, 提 醒 维 护 人 员 进 行 处 理 注 : 假 设 各 个 模 块 的 可 靠 度 均 为 0.99 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 9 页 ( 共 10 页 )
问 题 1 ( 4 分 ) 在 系 统 可 靠 性 中, 可 靠 度 和 失 效 率 是 两 个 非 常 关 键 的 指 标, 请 分 别 解 释 其 含 义 问 题 2 ( 13 分 ) 请 解 释 李 工 提 出 的 动 态 冗 余 和 N 版 本 程 序 设 计 技 术, 给 出 图 5-1 中 模 块 M2 采 用 图 5-2 动 态 冗 余 技 术 后 的 可 靠 度 请 给 出 采 用 李 工 设 计 方 案 后 整 个 系 统 可 靠 度 的 计 算 方 法, 并 计 算 结 果 问 题 3 ( 8 分 ) 请 给 出 检 错 技 术 的 优 缺 点, 并 说 明 检 测 技 术 常 见 的 实 现 方 式 和 处 理 方 式 2010 年 下 半 年 系 统 架 构 设 计 师 下 午 试 卷 I 第 10 页 ( 共 10 页 )