某公司欲开发一个车辆定速巡航控制系统,以确保车辆在不断变化的地形中以固定的速度行驶。图4-1给出了该系统的简化示意图。表4-1描述了各种系统输入的含义。
图4-1 定速巡航控制系统的简化示意图
表4-1 定速巡航控制系统输入说明
公司的领域专家对需求进行深入分析后,将系统需求认定为:任何时刻,只要定速巡航控制系统处于工作状态,就要有确定的期望速度,并通过调整引擎油门的设定值来维持期望速度。
在对车辆定速巡航控制系统的架构进行设计时,公司的架构师王工提出采用面向对象的架构风格,而李工则主张采用控制环路的架构风格。在架构评估会议上,专家对这两种方案进行综合评价,最终采用了面向对象和控制环路相结合的混合架构风格。
【问题1】(5分)
在实际的软件项目开发中,采用成熟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;面向对象和控制环路两种架构风格各自的特点。
【问题2】(12分)
用户需求没有明确给出该系统如何根据输入集合计算输出。请用300字以内的文字针对该系统的增减速功能,分别给出两种架构风格中的主要构件,并详细描述计算过程。
【问题3】(8分)
实际的软件系统架构通常是多种架构风格的混合,不同的架构风格都有其适合的应用场景。以该系统为例,针对面向对象架构风格和控制环路架构风格,各给出两个适合的应用场景,并简要说明理由。
【问题1】
软件架构风格是描述某一类特定应用领域中软件系统组织方式和惯用方式。
面向对象架构风格的特征是将数据表示和基本操作封装在对象中。这种模式的构件是对象,对象维护自身表示的完整性,对象之间通过消息机制进行通信,对象交互时需要知道彼此的标识,通过对象之间的协作完成计算过程。
控制环路架构风格是将过程输出的指定属性维护在一个特定的参考值(设定点)。控制环路风格包括过程变量、被控变量、输入变量、操纵变量和设定点等构件,通过收集实际和理想的过程状态信息,并能调整过程变量使得实际状态趋于理想状态。
【问题2】
对于系统的增减速功能,采用面向对象风格的巡航控制系统首先会定义司机、油门、时钟、速度计和车轮等构件。
整个计算的主要过程是:
(1)司机进行增/减速操作设置期望速度,该期望速度以消息的形式传递给速度计;
(2)速度计通过向车轮和时钟发送消息获取车轮转速和时钟值,得到当前速度;
(3)速度计计算当前速度和期望速度的速度差值;
(4)该差值以消息的形式发送给油门,油门通过速度差值调节自身状态;
(5)整个过程在时钟的控制下定期向速度计发送消息,重复执行(2)~(4)。
控制环路的架构风格以控制器为核心,期望速度、车轮脉冲、时钟和油门等作为构件。
具体的计算过程是:
(1)司机进行增/减速操作设置期望速度值;
(2)将设定值置为期望速度值;
(3)控制器采集车轮脉冲和时钟值,计算出当前速度;
(4)比较期望速度和当前速度,计算速度差值,控制油门动作;
(5)反复执行(3)和(4)。
【问题3】
适合面向对象架构风格的应用场景:
(1)用户刹车,立即退出巡航控制系统。理由:这是一个典型的事件驱动的场景,适合于面向对象风格。
(2)系统对突发事件的处理,如某些部件失灵等。理由:当发生突发事件时,系统会同时产生数据和事件,这种清况用对象建模较为恰当。
适合面向控制环路架构风格的应用场景:
(1)在达到期望速度后,系统维持恒定速度行驶。理由:这是一个典型的闭环控制的情景,系统需要在外界情况不断发生变化的情况下进行调整,使得系统状态尽可能接近期望状态。
(2)用户改变期望速度后,系统不断进行调整,直至到达恒定速度。理由:这是一个闭环控制情景,当用户设定期望速度值后,系统需要在不断获取当前速度和外界条件的情况下对系统状态持续调整,使得系统状态尽可能接近这个新的期望状态。
一台主机的IP地址为202.123.25.36,掩码为255.255.254.0。如果该主机需要在该网络进行直接广播,那么它应该使用的目的地址为( )
在计算机系统的日常维护工作中,应当注意硬盘工作时不能__(2)__。另外,需要防范病毒,而__(3)__是不会被病毒感觉的。
有 4 个 IP 地址:201.117.15.254、201.117.17.01、201.117.24.5 和 201.117.29.3,如果子网掩码为 255.255.248.0,则这 4 个地址分别属于3个子网;其中属于同一个子网的是()
在异步通信中,每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇偶位和1位终止位,每秒钟传送200个字符,采用4相位调制,则码元速率为()。
在 Windows 中,运行( )命令得到下图所示结果。以下关于该结果的叙述中,错误的是( )。
Pinging 59.74.111.8 with 32 bytes of data:
Reply from 59.74.111.8: bytes=32 time=3ms TTL=60
Reply from 59.74.111.8: bytes=32 time=5ms TTL=60
Reply from 59.74.111.8: bytes=32 time=3ms TTL=60
Reply from 59.74.111.8: bytes=32 time=5ms TTL=60
Ping statistics for 59.74.111.8:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 3ms, Maximum = 5ms, Average = 4ms
在ISO OSF/RM参考模型中,七层协议中的__(1)__利用通信子网提供的服务实现两个用户进程之间端到端的通信。在这个模型中,如果A用户需要通过网络向B用户传送数据,则首先将数据送入应用层,在该层给它附加控制信息后送入表示层;在表示层对数据进行必要的变换并加头标后送入会话层;在会话层加头标送入传输层;在传输层将数据分解为__(本题)__后送至网络层;在网络层将数据封装成__(3)__后送至数据链路层;在数据链路层将数据加上头标和尾标封装成__(4)__后发送到物理层;在物理层数据以__(5)__形式发送到物理线路。B用户所在的系统接收到数据后,层层剥去控制信息,把原数据传送给B用户。
在OSI/RM中,解释应用数据语义的协议层是()。
在TCP/IP协议栈中,ARP协议的作用是(),RARP协议的作用是(请作答此空)。
在地址 http://www.dailynews.com.cn/channel/welcome.htm 中,www.dailynews.com.cn 表示( ),welcome.htm 表示(请作答此空)。
在电子表格软件Excel中,假设A1单元格的值为15,若在A2单元格输入“=AND(15<A1,A1<100)”,则A2单元格显示的值为 ()