体系结构大作业(软工09级)
计算机系统结构大作业
《计算机系统结构》大作业介绍并行算法与并行程序设计及它们的不足及发展趋势专业计算机科学与技术（软件工程方向）指导教师蔡启先班级学号姓名日期 2013年6月广西科技大学计算机学院介绍并行算法与并行程序设计及它们的不足及发展趋势摘要：并行算法是并行计算中非常重要的问题。
这篇报告首先简要介绍并行计算，然后主要讨论并行算法研究中的问题和今后的方向，最后阐述并行计算研究中存在的问题以及今后面临的挑战。
并行算法研究应该确立一个“理论－设计－实现－应用”的系统方法，形成一个完善的“架构—算法—编程”方法论，这样才能保证并行算法不断发展并变得更加实用。
再结合例子进而介绍并行算法的基本原理，给并行算法下一个基本的定义，对并行算法进行了相关的介绍；接着根据目前并行算法的应用，提出了在计算机系统结构中以并行算法为基础的一些并行程序设计的应用，比较了目前流行的并行程序设计的方法，并通过比较指出它的不足以及并行程序设计在未来的发展趋势和前景。
关键词：计算机系统结构并行算法并行程序设计引言并行计算机从70年代的开始，到80年代蓬勃发展和百家争鸣，再到90年代体系结构框架趋于统一，近年来其快速发展，并行机技术日趋成熟。
首先是市场的需求，一直是推动并行计算机发展的主要动力，大量实际应用部门，如天气预报、核武器、石油勘探、地震数据处理、飞行器数值模拟以及其他大型事务处理等，都需要每秒执行数十万亿次乃至数百万亿此浮点运算的计算机，基于这些应用问题本身的限制，并行计算是满足它们的唯一可行途径。
使用多计算机进行并行程序设计，它们之间的通信是通过发送消息来完成的，所以消息传递需要并行程序设计。
并行程序设计使用多计算机或多个内部处理器的计算机来求解问题，它比使用单台计算机的计算速度要快得多。
并行程序设计也为求解更大规模的问题提供了机会，前面所述问题需要更多的计算步或更大存储容量需求，并行程序设计以并行算法为核心，能满足这要求，因为多计算机和多处理机系统通常比单计算机有更大的总存储容量。
体系结构09级答案
一、填空题：1、实际上…（成本）（性能）；2、CPI….（指令平均时钟周期数）（精简指令集计算机）；3、描述….（时间）（空间或流水段）；4、按照…（线性流水线）（非线性流水线）；5、在向量…（存储器相连）（向量寄存器）；6、在cache…（组相联）（全相联）；7、可靠性…（可用）（可信）；8、以机群…（高可用性）（负载均衡机群）；9、阵列处理机…（单指令流多数据流）（资源重复技术）；10、数据流….（数据驱动）（数据可用性）二、判断题：1、计算机体系结构…（错）；2、计算机系统…（对）；3、指令集结构…（对）；4、对于MIPS….(对)；5、多级存储…（错）；6、RAID2…(错)；7、在多处理机…（对）；8、在采用…（对）；9、对容量…（对）；10、机群…（错）；三、名词解释：1、程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。
包括时间局部性和空间局部性。
2、数据表示：硬件结构能够识别、指令系统可以直接调用的那些数据结构。
3、写直达法：也称为存直达法，它是指在执行“写”操作时，不仅把数据写入Cache中相应的块，而且也写入下一级存储器中相应的块。
4、互连函数：用变量x表示输入 用函数f(x)表示输出。
则f(x)表示 在互连函数f的作用下 输入端x连接到输出端f(x)。
它反映了网络输入端数组和输出端数组之间对应的置换关系或排列关系 所以互连函数有时也称为置换函数或排列函数。
5、分布式共享多处理机：它的共享存储器分布在各台处理机中，每台处理机都带有自己的本地存储器，组成一个“处理机-存储器”单元。
但是这些分布在各台处理机中的实际存储器又合在一起统一编址，在逻辑上组成一个共享存储器。
这些处理机存储器单元通过互连网络连接在一起，每台处理机除了能访问本地存储器外，还能通过互连网络直接访问在其他处理机存储器单元中的―远程存储器。
四、简述题：1、5个时钟周期：取指令周期（IF）；指令译码/读寄存器周期（ID）；执行/有效地址计算周期（EX）；存储器访问/分支完成周期（MEM）；写回周期（WB）。
软件体系结构大作业要求
《软件体系结构》大作业要求一、课程性质与目的通过本课程学习，旨在达到以下目标：1帮助学生掌握需求分析的流程、方法以及技巧；2帮助学生了解软件体系结构的基本概念，初步掌握中大型软件系统构架的分析与设计方法；3使学生了解构建系统的目的是为了满足组织的需求，认识软件行业和开发组织在系统设计及其最终成败所起的作用，提高软件设计的基本素养；4使学生了解常用软件设计模式的使用场景，解决方案；5引导学生认识系统的性能、可用性、安全性等质量属性都是受软件构架制约的，或者说这些属性的实现影响着设计师的设计选择；二、设计内容下面题目将作为实习题贯穿需求分析和软件体系结构设计部分，以1人为一组，任选其中一个问题。
采用适当的需求分析方法获取初步需求，题目选择如下：问题A. 图书馆管理(R.A.Kemmerer)一个小型图书馆管理系统，需完成以下工作:1.借书，还书；2.在图书馆中增加/删除一本书；3.按照作者名或专业领域检索一批书；4.找出被某位读者借出的一批书；5.找出最近借走某本图书的读者.该系统有两类用户:图书管理员与普通读者.功能4可供普通读者查找他们自己借出的书目.功能1，2，5只供图书管理员使用.该系统必须满足以下限制:1.馆中所有未借出的书籍能够供读者随时借阅.2.在同一时刻，一本书不能既被借出，又可供借阅.3.一个读者一次借出的书籍数目不能超过预定值.问题B. 保温系统(S.White)如果主开关置于”加热”状态，保温系统的控制器负责开关锅炉，监视锅炉系统的燃油流量和燃烧状态，进而调节进入房间的热量流.当室内温度降至(T r－2)0C以下，控制器启动锅炉.这里，T r是用户设置的理想室温.锅炉启动过程如下:1.控制器向锅炉的马达发信号.2.控制器监视马达速度.马达达到正常操作速度时，启动点火并打开油阀.3.控制器监视水温，一旦水温达到预定值，发信号打开水流循环阀.热水开始在室内循环.4.如果发生异常情况，燃油流量指示器和光感器向控制器发信号.此时控制器发信号关闭系统.5.一旦室内温度达到(T r +2)0C，控制器首先关闭油阀，延迟5s后关闭锅炉马达.系统必须满足以下限制:1.锅炉停机后重启必须延迟5min.2.在主开关关闭或油阀关闭5s内应指示锅炉停机.问题C. 字符串格式化(i)给定非负整数MAXPOS和包含空格与换行作为分隔符的字符集.对字符串S，称两分隔符之间或分隔符到S的结尾处的非空字符串为字.程序以有穷字符串为输入，输出满足以下条件的字符串:1.如果输入串包含长度为MAXPOS+1的字，则输出串为一空格.2.如果输入串的任何MAXPOS+1个相邻字符至少含有一个分隔符，则:2-1 输入串的所有字以相同的次序出现在输出串中；并且，输出串不含有未在输入串中出现的字；2-2 此外，输出串满足以下限制:2-2-1 输出串中不出现前导和后导分隔符，也不出现相邻的分隔符.2-2-2 任何MAXPOS+1个相邻字符中含有一个换行符；2-2-3 对于输出串中的任意子串S，如果:(1) S的长度不超过MAXPOS；(2) S是输出串的首部，或S的前一字符是换行符；(3) S是输出串的尾部，或S的后一字符是空格符.那么，S中不包含换行符.问题D. 电梯问题(N.Davb)在M层的建筑物内安装N个电梯.电梯问题是指这些电梯的逻辑控制问题:1.每个电梯有一些按钮，每个按钮对应一个楼层.当按下按钮后，按钮灯亮，并指出电梯开往相应的楼层.当电梯到达该楼层后，按钮灯熄灭。
计算机体系结构试卷2009-2010 2B(标准答案)
（答案要注明各个要点的评分标准）一、 名词解释(每小题5分，共20分)1、 答：程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚；这种簇聚包括指令和数 据两部分。
2、 答：当第一次访问一个块时，该块不在Cache 中，需从下一级存储器中调入Cache ，这就是强制性失效。
3、 答：当一条指令需要用到前面某条指令的结果，从而不能重叠执行时，就发生了数据相关。
4、 答：计算机体系结构的定义：程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。
二、 简答题(每小题10分，共30分)1、 （1）全相联映。
主存中的任一块可以被放置到Cache 中的任意一个位置。
（2分）（2）直接映象：主存中的每一块只能被放置到Cache 中唯一的一个位置。
（2分）（3）组相联：主存中的每一块可以被放置到Cache 中唯一的一个组中的任何一个位置。
（2分）全相联映像的查找过程复杂，但失效率低，而直接映像的查找过程简单，但失效率高。
而组相联影响的优缺点介于全相联映像和直接映像之间。
（4分）2、答：从用户的角度来看，存储器的三个主要指标是：容量，速度，价格(每位价格)。
而这三个指标是相互矛盾的。
因此，解决方法就是采用多种存储器技术，构成存储层次。
（3分） 从主存的角度来看，计算机存储系统构成了两个层次：“Cache －主存”层次：弥补主存速度的不足；“主存－辅存”层次： 弥补主存容量的不足。
（3分）两个层次的比较如下：（4分）3、答：如果两条指令使用相同的名，但是它们之间并没有数据流，则称之为名相关。
（4分） 指令j 与指令i 之间名相关有以下两种：(1) 反相关（anti-dependence ）：先读后写（2分）(2) 输出相关（output dependence ）：写后写。
（2分）通过改变指令中操作数的名来消除名相关，这就是换名（renaming ）技术。
（2分）4、答：增加块大小会增加失效开销增加块大小引起的双重作用：（1）减少强制性失效；（2）块大小增加后，块数目减少，增加冲突失效。
华南农业大学软件体系结构09年考试卷子加答案
一：名词解释1.软件产品线产品线是一个产品集合，这些产品共享一个公共的、可管理的特征集，这个特征集能满足选定的市场或任务领域的特定需求。
这些系统遵循一个预描述的方式，在公共的核心资源(core assets)基础上开发的。
2.体系结构描述语言体系结构描述语言（ADL）是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。
基于底层语义的工具为体系结构的表示、分析、演化、细化、设计过程等提供支持。
其三个基本元素是：构件、连接件、体系结构配置。
3.软件体系结构Dewayne Perry和A1exander Wo1f软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。
Mary Shaw和David Garlan软件体系结构处理算法与数据结构之上关于整体系统结构设计和描述方面的一些问题，如全局组织和全局控制结构、关于通讯、同步与数据存取的协议，设计构件功能定义，物理分布与合成，设计方案的选择、评估与实现等。
Kruchten软件体系结构有四个角度，它们从不同方面对系统进行描述：概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述了一个系统的动态结构；代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织4.体系结构演化5.软件风格软件体系结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。
体系结构风格定义了一个系统家族，即定义一个词汇表和一组约束。
词汇表中包含一些构件和连接件类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的。
6.软件重用体系结构重用属于设计重用，比代码重用更抽象。
由于软件体系结构是系统的高层抽象，反映了系统的主要组成元素及其交互关系，因而较算法更稳定，更适合于重用。
软件重用是指软件在环境和功能发生变化后，可通过局部修改和重组，保持整体稳定性，以适应新要求。
二：简答题：1.什么是体系结构描述语言？它与程序语言以及UML有哪些区别与联系？ADL是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。
软件体系结构大作业要求资料
《软件体系结构》大作业要求一、课程性质与目的通过本课程学习，旨在达到以下目标：1帮助学生掌握需求分析的流程、方法以及技巧；2帮助学生了解软件体系结构的基本概念，初步掌握中大型软件系统构架的分析与设计方法；3使学生了解构建系统的目的是为了满足组织的需求，认识软件行业和开发组织在系统设计及其最终成败所起的作用，提高软件设计的基本素养；4使学生了解常用软件设计模式的使用场景，解决方案；5引导学生认识系统的性能、可用性、安全性等质量属性都是受软件构架制约的，或者说这些属性的实现影响着设计师的设计选择；二、设计内容可选题目包含，任选其中一个问题。
采用适当的需求分析方法获取初步需求，题目选择如下：题目：自拟要求：按照学期初布置的任务，阅读长度大于2W行的源代码，通过逆向工程系统分析源代码结构。
从宏观分析源代码使用了哪几种经典的软件体系结构，从微观剖析源代码采用了哪几种经典的设计模式，对研究的源码实施逆向工程归纳整理大作业报告。
题目：选自中国软件杯以下的题目来自中国软件杯：/，大家可以浏览该网站，根据自己兴趣选择题目。
以下列出“基于安卓的移动应用开发”的要求，其他题目具体需求详见/题目：基于安卓的移动应用开发第五届试题（2016）链接/以下题目的具体需求细节请到链接访问。
●”APP车联网”移动应用软件●互联网+智能家居系统●基于web的3D模型浏览与交互系统●基于人脸识别的商业大数据分析技术●移动应用软件—手机与其他端之间快速传递文件●针对以经纬度或经纬度带时间定义的不同轨迹●知识库管理系统●基于物联网的车辆套牌稽核系统●基于传统视频的高速公路智能分析样题●航班延误预测●基于HTML5的电子报纸制作和展示系统●移动办公微应用●同步手绘板第四届赛题2015：链接/list.php?fid=129以下题目的具体需求细节请到链接访问。
●高校教务微信公众平台第四届“中国软件杯”大学生软件设计大赛赛题原型反馈表（Ａ组）赛题名称:高校教务微信公众平台组类（A）：A本科及以上赛题简介：介绍整个赛题的思路和整体要求针对现阶段及未来，大学生学习生活中不可或缺的信息获取和沟通交流平台，拟开发一款高校教务管理微信公众平台，参考微信公众平台开发者文档https://mp.weixin... (2015-04-16)●会议移动白板第四届“中国软件杯”大学生软件设计大赛赛题（B类）会议移动白板组类（B）：高职组赛题简介：介绍整个赛题的思路和整体要求“会议移动白板”一款移动设备上的开会辅助工具。
软件体系结构作业(完整版)
软件体系结构作业(完整版)1. 概述本文档是软件体系结构作业的完整版，涵盖了软件体系结构的相关概念、设计原则、模式及其应用。
主要目的是给软件体系结构的学习者提供一些指导和帮助。
2. 软件体系结构的定义软件体系结构是软件系统的重要组成部分，描述了软件系统的组成、结构、职责及其相互关系。
可以理解为软件系统的“骨架”，是软件架构师为了实现系统需求、满足质量属性、支持系统演化等目标而设计的系统蓝图。
3. 软件体系结构的设计原则1.模块化原则：将复杂系统分解为小而简单的组建，有利于系统的管理和维护。
2.建立完整模型原则：对系统进行整体分析，考虑到系统各个方面，做到系统的稳健性、可维护性等，从全局的角度看待系统问题。
3.选择合适的模式：将一些简单而经过实践检验的模式进行合理组合，对质量属性进行优化和提高。
4.考虑系统演化：考虑到系统的可扩展性，可以轻松的支持新的需求变化，便于现有代码或组建复用。
4. 常见的软件体系结构模式1.分层结构：将系统按照功能划分成若干层，每一层只与相邻层进行交互。
分层是一种非常常见的软件设计模式，它可以增加系统的可维护性，方便解耦。
2.MVC模式：MVC是模型-视图-控制器的缩写，是一种常见的软件体系结构模式，通过将系统分为三层来实现松耦合的功能。
模型层负责数据表示层，控制器层负责处理业务逻辑，视图层负责呈现给用户信息。
3.微服务架构：微服务架构是一种将单体应用切分成若干小粒度的服务，并将其组合成一个应用的架构风格。
这种架构风格有助于实现弹性的、可扩张的分布式系统。
5. 软件体系结构模式的应用1.分层结构在Web开发中的应用：Web开发中大量使用了分层结构模式，启用的负责UI、视图层，数据层负责对数据进行操作，各个层彼此独立、松耦合，方便开发和维护。
2.MVC模式在Web框架中的应用：Web框架如Spring、Django等也都使用了MVC模式，提供了非常多的支持来简化MVC应用开发。
软件体系结构大作业
软件体系结构课程考核题目及要求1、为什么要评估软件体系结构？（10分）答：近年来,人们逐渐认识到软件体系结构在软件开发中的重要地位，好的软件体系结构已经是决定一个软件系统成功的重要因素。
因此,软件工程研究人员将研究热点集中到软件体系结构的研究上。
目前已有一些公用的体系结构范型，但是软件体系结构的研究尚处在发展之中，用于对软件体系进行规格描述的模型、标记法和工具目前仍不是很正规，只是用特定的方式来理解并用于特定的系统，在很多方面的研究工作还需要继续进行。
软件体系结构在软件开发和管理中扮演着越来越重要的角色。
软件体系结构设计是对软件质量有着至关重要的影响,对于确保最终系统的质量有重要的意义。
软件体系结构评估,是对系统的某些值得关心的属性(性能、可靠性等)进行评价和判断。
评估的结果可用于确认潜在的风险,并检查设计阶段系统需求的质量,在系统被实际构造之前,预测其质量属性。
总之，软件体系结构的好坏，关系到软件产品的好坏，软件产品的好坏关系到软件公司的发展，而且体系结构评估可以减少后期的测试和纠错的开销、评估是挖掘隐性需求并将其补充到设计的最后机会、体系结构是开发过程中的中心、不良的体系结构会带来一塌糊涂的效果。
2、从哪些方面评估软件体系结构？（10分）①基于调查问卷或检查表的评估方式这一评估方式比较灵活自由，可评估多种质量属性，也可以在软件体系结构设计的多个阶段进行。
②基于场景的评估方式基于场景的方式由SEI首先提出并应用在体系结构权衡分析法(ATAM)和软件体系结构分析方法(SAAM)中，场景也就是对系统的使用或修改活动的支持程度。
③基于度量的评估方式度量是指为软件产品的某一属性所赋予的数值，如代码行数、方法调用参数、构件个数等。
3、ATAM评估方法的基本步骤是什么？（10分）1)陈述，包括通过它进行的信息交流①ATAM方法的陈述：评估负责人②商业动机的陈述：项目经理或系统客户③SA的陈述：系统设计人员2)调查与分析，包括对照体系结构方法评估关键质量属性需求④确定体系结构方法：系统设计人员⑤生存质量属性效用树(utility tree)：说明构成系统效用的，质量属性(性能，有效性，安全性，可修改性，可用性)，具体到场景层次，标注刺激/反应，并区分不同的优先级系结构方法。
整理软件体系结构课后作业及答案
软件体系结构课后作业及答案整理表姓名:职业工种:申请级别:受理机构:填报日期:A4打印/ 修订/ 内容可编辑文件编号：3B-E4-81-1F-1B本科实验大纲（计算机科学与技术学院2016版-信息安全专业课程）教务处制第II页共97目录03402022课程名称：计算机组成原理203402025课程名称：数据库系统原理703402026课程名称：网络安全1003402027课程名称：网络编程技术1303402509课程名称：算法与数据结构1903402512课程名称：计算机网络(Ⅱ)2103402517课程名称：程序设计基础2403402521课程名称：操作系统2703404001课程名称：微机操作实习3103404010课程名称：程序设计实践3403404016课程名称：计算机网络课程设计37 03406001课程名称：企业实习4303406002课程名称：Linux操作系统实践4503424002课程名称：密码学课程设计4803404020课程名称：网络安全课程设计5203424001课程名称：信息安全综合设计与实践55 03401521课程名称：汇编语言程序设计6003402029课程名称：网络管理6303422001课程名称：计算机病毒6803422005课程名称：计算机系统安全技术71 03402023课程名称：嵌入式系统设计与开发74 03402024课程名称：嵌入式系统体系结构实验大纲77 03406003课程名称：互联网应用服务开发与安全80 03406004课程名称：民航信息系统8403412007课程名称：移动终端程序开发与应用87 03422003课程名称：信息隐藏技术9003422006课程名称：网络攻击与防御93第1页共9703402022课程名称：计算机组成原理英文名称：Principle of Computer Organization课程编号：03402022一、实验（上机）学时/课程总学时: 12学时 /64学时二、先修课程：计算机导论、电子线路分析（I）、数字逻辑三、本实验课程在专业人才培养中的地位作用计算机组成原理课程是我院的学科专业基础必修课之一，也是本学院培养本科生形成专业思想的重要专业课程之一，是本学院得主干必修课之一。
大学_软件体系结构试题及参考答案
软件体系结构试题及参考答案软件体系结构试题及参考答案(一)1. 什么是软件工程?构成软件工程的要素是什么?软件工程是将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护过程，即将工程化应用于软件开发和管理之中，对所选方法的研究。
软件工程的要素由方法、工具和过程组成。
方法支撑过程和工具，而过程和工具促进方法学的研究。
2. 什么是软件生存周期?软件开发过程模型与软件生存周期之间是何关系?软件产品从形成概念开始，经过开发、使用和维护，直到最后退役的全过程叫软件生存周期。
软件开发过程模型表示软件开发中各个活动的安排方式，出来软件开发各个活动之间关系，是软件开发过程的概括，是软件工程的重要内容，其为软件管理提供里程碑和进度表，为软件开发过程提供原则和方法，其包括有以软件需求完全确定为前提的瀑布模型，以渐进式开发模型的原型和螺旋模型，以形式化开发方法为基础的变换模型。
3. 叙述软件设计在软件工程中所处的位置和重要性位置：软件需求分析--------需求规格说明------软件设计------设计文档------------软件编码总要性：(1)、是对软件需求的直接体现。
(2)、为软件实现提供直接依据(3)、将综合考虑软件系统的各种约束条件并给出相应方案(4)、软件设计的质量将决定最终软件系统的质量。
(5)、及早发现软件设计中存在的错误将极大减少软件修复和维护所需的成本。
4. 软件设计应该包含哪些要素?软件设计应该包含：目标描述、设计约束、产品描述、设计原理、开发规划、使用描述。
5. 简述UML的特点和用途。
、答：为使用者提供了统一的、表达能力强大的可视化建模语言，以描述应用问题的.需求模型、设计模型和设计模型。
提供对核心概念的扩展机制，用户可加入核心概念中没有的概念和符号，可为特定应用领域提出具体的概念、符号表示和约束。
提供于实现语言和支持所有的方法学，覆盖了面向对象分析和设计的相关概念和方法学。
独立于任何开发过程，但支持软件开发全过程。
软件设计与体系结构大作业-设计模式
软件设计与体系结构⼤作业-设计模式代码地址：设计模式：1. ⼯⼚模式。
为满⾜需求2，采⽤⼯⼚模式设计门店。
根据依赖倒置原则，倒置设计思路，不从“顶端”的披萨店开始设计，⽽从披萨开始。
⾸先抽象出⼀个Pizza类，再回头思考如何设计PizzaStore类，这样PizzaStore类就会依赖抽象的Pizza类，⽽不需要理会具体的Pizza类，从⽽使得具体不同种类的披萨和抽象的PizzaStore类都依赖于这个抽象的Pizza类，从⽽使得设计符合依赖倒置原则。
⽽PizzaStore则通过⼯⼚⽅法创建具体Pizza。
⼯⼚⽅法模式的类图：为了满⾜需求1，再创建⼀个原料⼯⼚，负责创建Pizza所需的⾯饼、酱料、芝⼠等原料，供制作Pizza时使⽤。
Pizza的代码利⽤相关的⼯⼚⽣产原料，所⽣产的原料依赖所使⽤的⼯⼚，Pizza类根本不关⼼这些原料，从⽽实现Pizza和具体原料的完全解耦。
因此整个⼯⼚实际上是抽象⼯⼚模式，允许披萨店使⽤抽象接⼝获得⼀组相关产品（原料），从⽽使披萨店和原料解耦。
通过⼯⼚模式，我们可以很容易地创建新的原料⼯⼚和披萨店，且符合开闭原则和接⼝原则，只需要直接增加新的类，实现PizzaStore和PizzaIngredientFactory中的抽象⽅法即可，使得整个系统⾮常具有弹性。
2. 装饰者模式。
为满⾜需求3和需求4，可以⽤装饰者模式负责创建⾃定义Pizza。
由于需要⾃定义Pizza,涉及到属性和价格的变化，为了满⾜开闭原则，使⽤装饰者模式是最佳选择。
即每个装饰的组件和基本的被装饰的组件，均继承⾃Pizza抽象类，并重写其cost()和prepare()等⽅法，每个装饰组件均有⼀个指针指向被装饰者，从⽽使得这些⽅法可以先委托给被装饰者，然后再调⽤⾃⼰的⽅法，从⽽实现动态地将责任附加到对象上，可以更弹性地扩展功能。
3. 单件模式。
为满⾜需求5，需要使⽤单件模式，创建全局唯⼀的价⽬表对象。
系统结构09级软工网工B卷
1.什么是窗口重叠技术？（5分）
2.什么是Cache的哈佛结构？（5分）
共2页
3.在流水线处理机中，可能存在哪三种冲突（或相关）？（5分）
4.请分析下列指令进入流水线可能存在的问题，并给出解决办法。（7分）
DADD R1，R2，R3；
DSUB R4，R1，R5；
XOR R6，R1，R7；
V0←存储器（从存储器中取数：7拍）
V2←V0+V1（向量加：3拍）
V3←V2<A3（按（A3）左移：4拍）
V5←V3∧V4（向量逻辑乘：2拍）
图2.CRAY-I结构
1.CARY-1的链接技术是什么？有哪些约束条件？（6分）
2.请用一般方法计算完成上述指令的时间（节拍）。（6分）
3.请采用链接技术，计算完成上述指令的时间（7分）
四、（8%）在具有编号为0～31的共32个部件SIMD互连网络中
1.画出四个立方体之间采用Cube 3 ,Cube 4连接的拓扑结构图；
2.画出前16个部件的四级立方体互连网络结构图（Cube 0 ,Cube1，Cube 2 ,Cube 3级间对号连接）；
3.设交换单元(交换开关)为双功能交换单元
（1）0#与14#部件, 7#与10#部件能同时实现通信吗？为什么？
1088000
1315328
3344040
MPP
Hopper
Cray XE6, Opteron 6172 12C 2.10GHz, Custom
1054000
1288627.2
4537344
MPP
Tera-100
Bull bullx super-node S6010/S6030
软件体系结构大作业资料
课程名称：软件体系结构姓名：班级：软件132学号：20130040606 指导老师：伍轶明一、电子政务是什么：电子政务是指运用计算机、网络和通信等现代信息技术手段，实现政府组织结构和工作流程的优化重组，超越时间、空间和部门分隔的限制，建成一个精简、高效、廉洁、公平的政府运作模式，以便全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理与服务。
二、电子政务的建设意义：建设电子政务平台，目的是为了提高政府办公效率和效益和改进公共服务水平等，。
主要体现在以下几方面：1．能够降低办公费用，提高工作效率。
如众所周知，政府每年用在文件印刷的费用是巨大的。
如果这些文件在内部网站上可以查到，那么就不必花太多的钱在纸上，这样又可以保护宝贵的森林资源。
随着政府采用数字系统，软件将改造政府的工作方式，从而节约成本。
2．可以更高效地给社会公众提供服务，有利于和谐社会的建设。
电子政务通过推进政府部门办公自动化、网络化、电子化、全面信息共享等工作进程，从而营造运用信息及通信技术打破行政机关的组织界限的电子化虚拟机关，实现广泛范围意义的政府机关间及政府与社会各界之间经由各种电子化渠道进行相互沟通，并依据人们的需求、人们可以使用的形式、人们要求的时间及地点，提供人们各种不同的针对个性的服务选择。
电子政务能够加快政府职能的转变，扩大对外交往的渠道，密切政府和人民群众的联系，提高政府工作效率。
这样就有利于政务公开，人民群众随时可以详细地知晓政府政务，从而有助于减少政府及其官员腐败，化解矛盾，有利于和谐社会的建设。
3．电子政务在实现“以信息化促进工业化、现代化”的发展战略中具有重要的意义。
政府通常是一国内最大的“企业”，如果它带头使用技术，就会自动地提高本国的技术技能，并推动全国转移到信息市场去。
政府靠行政命令或提供诱因能带动所有跟它合作业务的公司。
从而推进全社会的信息化、工业化、现代化。
4．提高政府决策理性和公共政策的品质。
政府信息化可使政府运用所获取和掌握的国家政治、经济、社会发展诸领域的准确可靠的信息，对制定正确的决策，做出理性与科学的判断，采取有针对性和见实效的行为，进而提高政府决策和公共政策的水准和质量。
软件设计与体系结构作业
习题一1.什么是软件工程？构成软件工程的要素是什么？答：（1）软件工程是将系统的，规范的，可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护过程，以及对上述方法的研究。
（2）软件工程是用工程、科学和数学的原则与方法，研制、维护计算机软件的有关技术及管理方法。
构成软件工程的要素：方法、工具和过程。
2．叙述软件工程中可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性和可追踪性等概念的含义，并指明这些概念的重要性。
答：（1）可修改性：容许对系统进行修改而不增加原系统的复杂性。
它支持软件的调试与维护，但度量起来比较困难。
（2）有效性：软件系统能最有效地利用计算机的时间资源和空间资源，一般将系统的时/空开销作为衡量软件质量的一项重要技术指标。
（3）可靠性：软件在给定环境和时间下不会发生故障的概率。
（4）可理解性：系统具有清晰的结构，能直接反映问题的需求。
可立即诶系那个有助于控制软件系统的复杂性，并支持软件的维护、移植或复用。
（5）可维护性：软件产品交付用户使用后，能够方便地对它进行修改，以改正潜在的错误以及改进性能和其他属性，使软件产品适应环境的变化等。
软件的可理解性和可修改性有利于软件的可维护性。
（6）可复用性：概念或功能相对独立的一个或一组相关模块定义为一个软部件，软部件可以在多种场合应用的程序称为部件的可复用性。
可复用性有助于提高软件产品的质量和开发效率，有助于降低软件的开发和维护费用。
（7）可适应性：可适应性是指软件在不同的系统约束条件下，使用户需求得到满足的难易程度。
适应性强的软件较容易推广和使用。
（8）可移植性：可移植性是指软件从一个计算机系统或环境移植到另一个计算机系统或环境的难易程度。
可移植性支持软件的可复用性和可适应性。
（9）可追踪性：根据软件需求对软件设计、程序进行正向追踪，或根据程序、软件设计对软件需求进行逆向追踪的能力。
软件可追踪性依赖于软件开发各个阶段文档和程序的完整性、一致性、可理解性，降低系统的复杂性会提高软件的可追踪性。
体系结构习题答案
体系结构习题答案1. 什么是计算机体系结构？计算机体系结构是指计算机系统中硬件和软件组件的设计和组织方式，包括指令集、数据路径、控制单元、存储器层次结构等。
2. 冯·诺依曼体系结构的主要特点是什么？冯·诺依曼体系结构的主要特点是：- 程序存储：指令和数据都存储在同一个读写内存中。
- 顺序执行：计算机按照程序存储的顺序执行指令。
- 单处理单元：只有一个中央处理单元（CPU）来执行指令。
3. 什么是流水线技术？流水线技术是一种提高计算机性能的方法，通过将指令执行过程划分为多个阶段，允许多个指令在不同的阶段同时进行，从而实现指令的并行处理。
4. 存储器层次结构的目的是什么？存储器层次结构的目的是为了平衡存储速度和成本，提供从快速但昂贵的缓存到较慢但便宜的主存和辅助存储的连续存储解决方案。
5. 什么是指令级并行性（ILP）？指令级并行性是指在单个指令执行过程中，通过并行执行多个操作来提高性能。
这通常通过流水线、超标量架构或动态调度实现。
6. 什么是数据级并行性（DLP）？数据级并行性是指在执行指令时，对数据进行并行处理，例如使用向量处理器或图形处理器（GPU）来同时处理多个数据元素。
7. 什么是线程级并行性（TLP）？线程级并行性是指通过同时执行多个线程来提高性能，这些线程可以是操作系统级别的线程或用户级别的线程。
8. 什么是多核处理器？多核处理器是一种包含两个或更多独立处理核心的CPU，每个核心可以独立执行指令，从而提高计算能力。
9. 什么是虚拟化技术？虚拟化技术允许多个操作系统和应用程序在同一硬件上运行，通过软件模拟硬件环境，实现资源的高效利用和隔离。
10. 什么是可靠性和可用性？可靠性是指系统在规定条件下和规定时间内执行所需功能的能力。
可用性是指系统在需要时能够提供服务的能力。
请注意，这些习题答案仅提供了一些基本的概念和定义。
在实际的学习和应用中，每个主题都可能需要更深入的探讨和理解。
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软工09级体系结构大作业一. 总论1.1 项目的主要内容及技术原理简述1.1.1 项目背景近十年来，Internet迅速伸展到世界各地，成为人们沟通信息和协同工作的有效工具。
同时，Internet上巨大的计算资源、数据资源、软件资源以及各种数字化设备共同构成了生产、传播和使用知识的重要载体，以Internet为中心的计算机技术正在加速知识经济时代的到来。
计算机信息系统的模式经历了单机模式、终端/主机模式和客户/服务器（C/S）模式三个重要阶段。
随着以网络为中心的信息时代到来，信息系统正在向客户/网络模式方向发展，其中客户/网络模式以中间件技术为枢纽，其体系结构以客户端采用网络浏览器的多层B/S模式为典型代表。
作为除OS、DBMS之外的第三种基础性软件系统，中间件是一种位于平台和应用之间的软件系统和通用服务，为分布式应用的开发提供跨网络、跨平台的透明性和互操作性，从而可以集成异构应用系统，共享重要的应用服务和资源，实现快速开发和部署。
近年来随着Internet的迅速普及和Web Service技术的兴起发展，应用程序将成为可编程的Web 服务，使得中间件技术在外在形态、关键技术和应用模式上又面临一场深刻的变革。
Internet 下的Web服务中间件成为一种中间件技术走向，Web 服务代表并发展了已有组件技术和Web技术的结合方式，正在成为一种新颖而重要的中间件体系。
电子政务是政府在国民经济和社会信息化的背景下，应用现代计算机和网络技术，将政府的信息发布、管理、服务、沟通功能迁移到Internet上完成，从而提高政府办公效率，为整个国民经济和社会的信息化提供最强有力的支持。
电子政务系统是采用Internet技术标准的面向政府机关内部、政府机关之间、政府机关与企业之间、以及政府机关与社会公众之间的综合信息服务与信息处理系统，电子政务系统的建设通过政府管理流程再造，构建和优化政府内部管理系统、决策支持系统、办公自动化系统，为政府信息管理、服务水平的提高提供强大的技术和咨询支持。
所以说，电子政务是面向政府信息化的一种计算机网络信息系统的应用，实施电子政务的核心是建设政务应用，最终的目标就是建立电子政府。
电子政务系统的建设是一项业务内容复杂多变、涉及面广的系统工程，标准化是支持电子政务发展的重要基础和手段。
不同的国家和地区在体制、政务机构体系、政务流程和管理模式等方面存在较大差距，因此，不同的国家和地区即使采用相同的技术手段，实现电子政务的业务流程和电子政务的标准化工作也存在较大差距。
相对于电子政务发展的几个阶段和国外发达国家的电子政务发展情况而言，我国电子政务的发展建设尚处于起步阶段，但是电子政务应用和发展又不能直接照搬国外成功的经验，所能借鉴的只是电子政务发展中技术体系和政务应用构架方面成功的经验。
我国电子政务是在前期政府OA建设和政府上网工程基础上，于2002年初由国务院信息化领导小组确定电子政务是2002年全国信息化工作的重点，并于2002年成立了“国家电子政务标准化总体组”，负责组织和制定电子政务标准化工作。
XX省信息化工作办公室于2002年完成XX省电子政务一期工程项目建议书、项目可研（代初步设计）报告，于2002年底从组织机构上成立了XX省电子政务网络管理中心，并于2003年初完成了XX省电子政务一期工程的招投标工作。
XX省电子政务后续工程规划，拟通过数据交换平台建立XX 省电子政务二级交换结构。
为了保证电子政务系统的先进性和可扩展性，电子政务的应用系统应该以B/S模式基于应用服务器进行部署。
近年来，各级各部门信息化建设进行了大量的投资，建立了基于不同技术体系、不同应用数据规范和数据格式的应用系统，不同单位的信息化进程也差别甚大，从而导致电子政务从业务应用体系上来说存在以下一些特点：多种应用模式并存；内在多种应用之间联系紧密；各种业务应用规范性较差；各种业务应用规范不统一。
政务应用的特点和政府信息化建设的现状为电子政务的规划、发展和建设提出了一个不得不面临的问题：如何基于中间件技术并考虑到中间件技术的发展趋势，规划多层的应用参考模型，实现多种政务应用的统一标准、统一平台、互联互通、资源共享，有利于新的应用开发和已有的应用系统集成。
1.1.2 本项目的主要内容及技术原理本项目正是针对上面的问题提出的：从应用角度出发，项目完全依托于国家电子政务总体技术框架和XX省电子政务工程建设的应用体系逻辑结构规划方案；从技术角度出发，项目充分考虑到计算机网络信息系统多层结构和最新的Web服务技术的发展。
本项目在相关技术的发展和政务应用业务的标准化基础上，基于Web技术、XML技术和J2EE标准，采用UML面向对象的软件工程建模方法，深入研究电子政务应用的参考模型、数据交换平台的数据适配和应用接口技术、XX省电子政务公文格式标准、文档路由处理、数据交换平台关键技术、数据交换平台的内部公文格式化处理和交换处理的标准化，形成“面向电子政务的数据交换平台”应用中间件软件产品。
从电子政务的应用体系角度来看，电子政务的多层应用体系结构以中间件为核心，面向后台数据库需要定义适配层访问数据，面向应用需要定义各种应用接口以支持应用的部署和数据交互。
本项目在深入研究国家电子政务标准化和政务应用功能分析基础上，以数据交换平台为中心，研究电子政务应用的参考模型，定义数据交换平台的对外接口。
参考模型的研究和设计根据信息系统建模原理进行，具体定义电子政务的应用接口、已有政务应用的集成接口、数据交换平台之间互操作的接口、交换平台的管理和监控接口、数据交换平台对后台数据库的数据访问接口等功能和规范定义。
从数据交换平台内部处理与交换的规范化角度来看，为了通过数据交换平台实现政务数据的交互和处理，需要在明确数据交换平台内部的构件和模块的功能基础上，明确定义构件和模块之间的各种数据内部表示和处理格式标准。
本项目在数据交换平台内部处理与交换格式化研究方面，采用Web技术和XML技术，实现内部的公文格式化表示、数据交换格式、内部处理日志记录等规范化，具体定义：✓内部公文的格式化表示标准：明确内部构件和模块处理的公文的格式标准，包括公文的模式定义、公文头和公文体的结构属性、公文的元信息描述等；✓内部公文的数据交换格式标准：定义内部构件或模块之间进行政务公文数据交换的格式标准、相关的描述语法、数据导入和导出方式等，交换格式的定义包括政务公文模式结构中哪些数据、属性和描述需要在内部功能构件模块之间进行交互；✓内部处理日志记录定义：记录内部公文格式化处理、内部格式转换、交换操作、例外处理等方面日志，格式化处理日志记录了格式化处理的公文来源、操作目标、操作时间等；内部转换日志记录数据来源、数据去向、转换时间等相关信息；交换操作日志记录采用的格式标准、交换在哪些构件模块之间进行等；例外日志记录数据交换平台内部各种处理发生例外的时间、正在处理的事件和任务。
从数据交换平台的内部关键技术角度来看，数据交换平台旨在实现各种政务应用的数据交互和政务应用的集成，因此在研究电子政务应用参考模型基础上，需要深入研究数据交换平台内部的信息表示、处理、交换等技术，实现互联互通。
本项目在数据交换平台内部核心技术的研究方面，采用Web技术和XML技术，研究数据交换平台的安全接口规范和内部的信息表示、处理、交换等技术的规范化，具体定义：✓政务数据交换平台对后台数据访问的适配层和政务应用接口层的描述：对访问后台数据的适配功能、访问属性、政务应用接口功能等进行描述，描述语法采用XML；✓安全体系：研究平台层面的安全服务和应用的安全接口，提供CA认证管理、安全策略选择、安全日志管理、安全审计以及数据加密等功能和安全服务的集成；✓基于公文标准化格式的内部流程定义标准：基于公文的格式标准，提供内部流程的抽象定义，实现不同政务之间的应用流程数据交互；✓基于公文格式标准的文档路由处理标准与策略：负责电子政务公文交换系统各个节点的URL名称、地址分配和管理，并根据文档的结构确定文档处理的路由。
从“面向电子政务的数据交换平台”应用中间件软件产品技术开发和实现角度来看，在电子政务应用参考模型、数据交换平台的内部处理规范化和内部关键功能模块定义基础上，实现数据交换平台的原型系统进行测试和试用，在此基础上形成软件产品。
本项目在具体工程实现上，基于Web技术和XML技术，采用UML面向对象的软件工程建模方法、J2EE技术，实现数据交换平台关键构件模块、接口定义，从而实现原型系统。
工程实现方面包括：✓数据交换平台数据适配层分析：根据工程视图，具体针对多种不同的后台数据库存储方式，分析数据适配层的实现功能，并提供按照XML语法进行描述的转换功能；✓数据交换平台内部功能分析：从工程实现的角度出发，分析数据交换平台的内部功能实现内容和内部模块之间的交互接口；✓数据交换平台应用接口层分析：从工程实现的角度出发，分析应用接入的接口；✓UML建模：采用UML建模方法对接口层和适配层的各种功能以及内部功能模块进行建模分析，形成相关的类结构体系；✓具体编码实现：基于UML模型进行编码，形成数据交换平台；✓测试与改进：对数据交换平台进行具体的性能、功能和应用测试，针对测试暴露的问题和不足进行改进。
1.2 项目的目的和意义随着Internet的迅速普及和网络经济的全球化发展，电子政务在一些国家，特别是发达国家迅速发展。
电子政务的发展经历了政府和用户没有互动的起步阶段、政府与用户的单向互动、政府与用户的双向互动、网上的事务处理几个阶段，目标就是实现政府管理服务职能的电子化、自动化。
电子政务在许多发达国家已经进入了相对成熟的发展期，相比之下，我国电子政务的发展建设才刚刚起步，而电子政务所涉及的网络和信息技术已经相对比较成熟，但是，近十年来我国各级政府的OA建设、金字系列工程建设、政府上网工程建设都是条块分割进行的，没有根据网络信息技术的发展进行总体规划建设，从而导致了：基于先进成熟的技术进行电子政务的相关研究、标准化、政府业务的规范化和业务流程的重组、电子政务应用产品的开发等相对滞后。
随着基于网络的多层B/S模式计算机信息系统技术的发展，电子政务的发展表现出以Internet/Intranet为电子政务建设的应用主体，使得政府网站趋于“标准化”，实现“一站式”的政府办公模式，从而大幅度地提高在线业务和服务比率。
本项目的提出与实施结合了目前先进的技术发展方向，其目的和意义主要体现在以下几个方面：1、从应用的角度，为电子政务的业务流程提供科学合理的应用参考模型。
由于电子政务涉及的应用范围广泛、业务逻辑复杂，而且不同的应用之间关联度高。
本项目以数据交换平台为核心专门针对电子政务定义一种应用参考模型，把数据交换和互联互通的描述从业务逻辑的繁琐处理中剥离出来，适合于从流程的角度定义政务业务逻辑的描述与处理功能，这样可以使得政务应用逻辑的信息视图、计算视图、工程视图和技术视图更加清晰，同时，这种处理方式也是软件工程技术和网络信息技术发展的主要逻辑思路：实现相对独立的功能，在复杂的应用处理基础上抽象出独立的层次为应用提供服务。