阅读以下关于嵌入式多核程序设计技术的描述,回答问题 1至问题 3。 【说明】 近年来,多核技术己被
【问题1】(12分) 请用300字以内文字说明什么是多核技术和多线程技术,并回答李工的意见是否正确,为什么? 【问题2】(6 分) 在多核环境下,线程的活动有并行和并发两种方式,请用300字以内的文字说明这两种方式的含义及差别。 【问题3】(7 分) 请根据自己所掌握的多核、多线程的知识,判别表 3-1给出的说法是否正确,并将答案写在答题纸上对应空白处(填写正确或错误)。
【问题1】(12分) 请用300字以内文字说明什么是多核技术和多线程技术,并回答李工的意见是否正确,为什么? 【问题2】(6 分) 在多核环境下,线程的活动有并行和并发两种方式,请用300字以内的文字说明这两种方式的含义及差别。 【问题3】(7 分) 请根据自己所掌握的多核、多线程的知识,判别表 3-1给出的说法是否正确,并将答案写在答题纸上对应空白处(填写正确或错误)。
阅读以下嵌入式多核程序设计技术方面的叙述,回答问题1至问题3。
甲公司承担了一项为宇航系统配套生产高性能嵌入式计算机系统的任务,用户要求该系统要具有高速并发处理能力、低功耗、高可靠性,并可以有效地防止系统故障的蔓延。根据用户对本项目的要求,甲公司成立了软/硬件两个项目组,总体设计由硬件组承担,负责高性能嵌入式计算机系统体系结构设计,软件组负责确定软件的技术需求和应用软件开发平台的软件设计工作。
在处理器选型方面,硬件组王工与软件组张工在讨论采用哪种CPU体系结构方面发生争议。目前,流行的处理器结构包括了单核结构、多处理器结构、超线程结构、多核结构、共享Cache的多核结构和超线程技术的多核结构六种,如下图所示。
王工提出,根据用户要求,本嵌入式系统应具有高速并行处理能力,采用多处理器结构比较适合,主要理由是多处理器结构设计简单、可支持多个进程在不同处理器上并发处理;而张工提出,必须分清“多处理器结构”与“多核结构”的优点和缺点,多处理器结构虽然支持多进程的并发处理,但没有直接实现多线程并发执行;多核结构可以直接实现多线程并发执行。要提高应用的并行性就必须利用多个硬件资源的并行工作,建议采用超线程技术的多核结构的处理器。请填写下图(f)中的(1)~(8),并用300字以内的文字对上述六种处理器结构的工作原理进行简要描述。
A.将多个处理器单元集成到单个CPU芯片中
B.扩展性能、省电,在同样的核心总数量情况下,多核比单核更省电
C.处理性能线性提升的同时保持现有的散热能力和架构
D.是服务器虚拟化技术的必要条件
A.分支目标缓存器用来动态预测程序分支转移情况
B.超流水线的特点是设置多条流水线同时执行多个处理
C.哈佛结构是把指令和数据分别进行存储
D.现在已经由单纯依靠提高主频转向多核技术
下列关于奔腾处理器体系结构的描述中,正确的是()。
A.哈佛结构是把指令和数据进行混合存储
B.超标量技术的特点是提高主频、细化流水
C.单纯依靠提高主频比较困难,转向多核技术
D.超流水线技术的特点是设置多条流水线同时执行多个处理
阅读以下关于嵌入式实时操作系统软件的选型分析方面的叙述,回答问题1至问题3。
某研究所承担了一项宇航嵌入式系统的研制任务,本项任务技术难度大、可靠性要求高、进度要求紧,预计软件规模约在一万行以上。而该所原先承担的相关项目均是用汇编语言编写的(软件规模较小,一般是几百行)。项目主管工程师将软件开发的论证工作分别布置给了王工和李工,要求他们根据本项目的技术要求,在一周内分别提出软件的实施方案。
(1)该宇航嵌入式系统由数据处理机、信号处理机以及数据采集模块组成。信号处理机主要通过数据采集模块将大量不同时间周期的外部数据采集进来,进行预处理(如 FFT变换)后提交给数据处理机;数据处理机根据功能要求完成各种计算处理工作,并将结果输出。为了达到数据处理机和信号处理机的标准化,这两类处理机均采用同种处理机的体系结构(如PowerPC7410)。整个系统工作的最大周期为1s,最小周期为5ms。数据处理机上任务分布如下表所示。
(2)一周后,王工和李工提交了各自的实施方案,其共同之处在于两者均提出采用操作系统及相应的软件开发环境。但是,王工和李工在选择什么样的操作系统及开发环境方面出现了较大的分歧。王工的实施方案提出,为了满足本项目的技术要求,并有利于本所软件的长期发展,应选用具有硬实时处理能力的嵌入式实时操作系统及开发环境 (例如VxWorks等):而李工的实施方案指出,操作系统主要完成对计算机资源的管理与分配工作,考虑到人们对操作系统及软件开发工具的熟悉程度,本项目应选用具有大众化的、软件开发人员容易上手的嵌入式操作系统(例如WindowsCE、Linux等)。
(3)在两人争执不下的情况下,项目主管工程师组织了相关专家对王工和李工提交的实施方案进行了评审。最后,专家组一致认为王工的方案切实可行,操作系统的选型论证充分、客观,可以作为本所未来几年中相关项目的软件开发的基本环境。同时专家组还就具体实施选择嵌入式实时操作系统及开发环境产品时应着重考虑的相关问题提出了几点建议。
为什么专家组一致认为王工的实施方案切实可行?请用200字以内文字简要说明。
A.嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理利用
B.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物
C.物联网与嵌入式系统密不可分
D.联网与嵌入式系统没有关系
下列关于结构化设计方法的特点描述中,不正确的是()。
A.采用逐步求精的方法进行详细设计,由于相邻步之间变化小,易于验证其等效性和设计正确性
B.程序清晰和模块化使得修改和重新设计一个软件时使用的代码量不大
C.在进行程序设计时不能使用goto语句
D.良好清晰的控制结构使设计容易阅读和理解
关于奔腾处理器体系结构的描述中,错误的是
A 分支目标缓存器用来动态预测程序分支转移情况
B 超流水线的特点是设置多条流水线同时执行多个处理
C 哈弗结构是把指令和数据分别进行存储
D 现在已经由单纯依靠主频转向多核技术