2. 计算机
  3. 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

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

admin2010-02-09  83
问题 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。
在本项目中，如果计算机采用了多线程技术实现应用程序的并发操作，程序设计人员将面临多种挑战，其主要原因在于：程序会同时发生多个动作，对这些同时发生的动作以及它们之间的交互进行管理将面临四方面的挑战，即同步、通信、负载均衡和可伸缩性，用200字以内的文字对上述四种挑战进行简要描述，并给出下表1所述的常用并发程序设计模式的分解方式。
选项
答案(1)同步：是指两个或者多个线程协调其行为的过程。如一个线程停下来等待另一个线程完成某项任务。 (2) 通信：是指与线程之间交换数据相关的带宽和时延问题。 (3) 负载均衡：是指多个线程之间工作量分布的情况。负载均衡能够使各线程的工作量均衡分配。 (4) 可伸缩性：是衡量在性能更加强劲的系统上运行软件时能否有效利用更多线程的指标。例如，如果一个应用程序是面向四核系统编写的，那么当程序在八核系统上运行时，其性能是否能够线性增长(即增加一倍)。 [*]
解析 本问题主要考查考生对实时操作系统中同步与互斥、通信以及负载均衡和可伸缩性的理解程度，也考核考生对实时操作系统的基础知识。
   同步是对线程执行的顺序进行强行限制的一种机制，用来控制线程执行的相对顺序，可以有效解决任何线程间的冲突，而这些冲突有可能会导致线程的执行出现异常行为。简而言之，同步主要用于协调线程执行和管理共享数据。
   多核平台为开发人员提供了一种优化应用程序的渠道，那就是通过仔细分配加载到各线程(或者各处理器核)上的工作负载(也就是实现各线程的负载均衡)就能够得到性能上的提升。并且，开发人员也可以对应用程序的代码加以优化，使其能够更加充分地使用多个处理器资源，进而达到提升应用程序性能的目的。
   由于多线程机制的引入可以保证相对较快的操作(例如正文的显示)不需要等待较慢的操作(例如显示很大的图像)，无论何时某个线程被阻塞(由于等待消息或I/O)，实现就会自动切换到另一个线程。在强占式的线程包里，实现还可以在其他时刻进行线程之间的切换，以保证没有线程可以霸占处理器。
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