免费智能真题库 > 历年试卷 > 嵌入式系统设计师 > 2013年下半年 嵌入式系统设计师 上午试卷 综合知识
  第25题      
  知识点:   按响应时间分类   吞吐量   响应时间
  关键词:   嵌入式   生存时间   实时系统   响应时间        章/节:   嵌入式操作系统基础知识       

 
在嵌入式实时系统中,主要有三个指标来衡量系统的实时性,即响应时间吞吐量和生存时间,针对这三个指标,以下叙述中错误的是(25)。
 
 
  A.  响应时间是计算机从识别一个外部事件到做出响应的时间
 
  B.  吞吐量是指在给定的时间内,系统可以处理的事件总数
 
  C.  生存时间是数据有效等待时间,在这段时间内数据是有效的
 
  D.  单纯使用绝对的响应时间长短就可以衡量系统的实时性
 
 
 

 
  第66题    2012年下半年  
   44%
在Windows 2003 Server中启用配置SNMP服务时,必须以(66)身份登录才能完成SNMP服务的配置功能。
  第50题    2010年下半年  
   72%
分布式系统是一个由多台计算机组成的系统,下列叙述中错误的是(50)。
  第53题    2015年下半年  
   60%
嵌入式实时系统中,主要有3个指标衡量系统的实时性,即响应时间、吞吐量和生存时间,针对这3个指标,下列描述错误的是(53)。
   知识点讲解    
   · 按响应时间分类    · 吞吐量    · 响应时间
 
       按响应时间分类
        按照系统对响应时间的敏感程度,可以把嵌入式操作系统分为两大类:实时操作系统和非实时操作系统。
        顾名思义,实时操作系统就是对响应时间要求非常严格的系统。当某一个外部事件或请求发生时,相应的任务必须在规定的时间内完成相应的处理。实时系统的正确性不仅依赖于系统计算的逻辑结果,还依赖于产生这些结果所需要的时间。
        实时操作系统可以分为硬实时和软实时两种情形。
        (1)硬实时系统。系统对响应时间有严格的要求,绝不允许响应时间不能满足,否则可能会引起系统的崩溃或致命的错误。
        (2)软实时系统。系统对响应时间有要求,如果响应时间不能满足,将带来额外的代价,不过这种代价通常能够接受。
        非实时系统在响应时间上没有严格的要求,如分时操作系统,它是基于公平性原则,各个进程分享处理器,获得大致相同的运行时间。当一个进程在进行I/O操作时,会交出处理器,让其他的进程运行。
 
       吞吐量
        吞吐量就是在给定的时间内,系统的吞入能力与吐出能力是多少。这里的“系统”可以是整个计算机系统,也可以是某个设备。例如,计算机的吞吐量是指流入、处理和流出系统的信息速率,它取决于信息能够多快地输入内存,CPU能够多快地取指令,数据能够多快地从内存取出或存入,以及所得结果能够多快地从内存送给一台外围设备。这些步骤中的每一步都关系到内存,因此,计算机的吞吐量主要取决于内存的存取周期。
        在实际应用中,用户所关心的往往不是计算机硬件系统的吞吐量,而是整个计算机系统(包括硬件和软件)的吞吐量。从系统角度来看,吞吐量是指单位时间内系统所能完成的任务数量。显然,若一个给定系统持续地收到用户提交的任务请求,则系统的响应时间将对作业吞吐量造成一定影响。若每个任务的响应时间越短,则系统的空闲资源越多,整个系统在单位时间内完成的任务量将越大;反之,若响应时间越长,则系统的空闲资源越少,整个系统在单位时间内完成的任务量将越少。
        从现实的请求与服务来看,一般都服从M/M/1排队模型。M/M/1排队模型是指顾客到达时间间隔服从指数分布,则顾客到达过程为泊松分布,接受完服务的顾客和到达的顾客相互独立,服务时间分布为指数分布。且顾客的到达和服务都是随机的,服务台为一个,排队空间无限。
        下面是性能计算中的两个公式:
        
        例如,假设某计算机系统的用户在1秒钟内发出40个服务请求,这些请求(为M/M/1队列)的时间间隔按指数分布,系统平均服务时间为20ms。则该系统的吞吐量为1000/20=50(1s=1000ms),系统的平均利用率为40/50=0.8,系统的平均响应时间为20ms/(1-0.8)=100ms。
 
       响应时间
        系统响应时间是指用户发出完整请求到系统完成任务给出响应的时间间隔。处于系统中不同的角色的人,对响应时间的关注点是不一样的。从系统管理员的角度来看,系统响应时间指的是服务器收到请求的时刻开始计时,到服务器完成执行请求,并将请求的信息返回给用户这一段时间的间隔。这个“服务器”包含的范围是给用户提供服务的接口服务器,中间的一些业务处理的服务器和排在最后面的数据库服务器。这里并不包含请求和响应在网络上的通信时间。
        从用户的角度来看,响应时间是用户发出请求开始计时,(如按下“确认”或Enter键的时刻),到用户的请求的相应结果展现在用户机器的屏幕的时候的这一段时间的间隔。这个时间称为“客户端的响应时间”,它等于客户端的请求队列加上服务器的响应时间和网络的响应时间的总和。可以看出,从用户角色感受的“响应时间”是所有响应时间中最长的,很多影响因素不在应用系统的范围内,如数据包在网络上的传输时间、域名解析时间等。
        响应时间超出预期太多的应用系统会导致用户的反感,因为系统在让他们等待,这样会降低他们的工作效率,延长他们的工作时间。位于互联网上的Web网站也存在同样的问题,有调查表明,如果一个Web网页不能在8秒钟内下载到访问的用户端,访问者就会失去耐性,他们有的尝试其他同类型的网站,有的可能访问竞争者的网站,并且可能影响他们圈子里面的人访问这个网站的兴趣和取向。对于一个指望这些访问者变为客户的网站站点而言,响应时间带来的后果等同于销售额的损失。
        系统的响应时间对每个用户来说都是不一样的,以下因素会影响系统的平均响应时间:
        (1)和业务相关,处理不同的业务会有不同的响应时间。
        (2)和业务组合有关,业务之间可能存在依赖关系或其他,也会相互影响。
        (3)和用户的数量有关,大并发量会严重影响应时间。
        有多种方法可以用来测试响应时间,常用的有两种方法,分别是首字节响应时间和末字节响应时间。首字节响应时间是指向服务器发送请求与接收到响应的第一个字节之间的时间,末字节响应时间是指向服务器发送请求与接收到响应的最后一个字节之间的时间。通过测量响应时间,可以知道所有客户端用户完成一笔业务所用的时间以及平均时间、最大时间。
        米勒曾经给出了3个经典的有关响应时间的建议,至今仍有参加价值:
        (1)0.1秒:用户感觉不到任何延迟。
        (2)1秒:用户愿意接受的系统立即响应的时间极限。即当执行一项任务的有效反馈时间在0.1~1秒之内时,用户是愿意接受的。超过此数据值,则意味着用户会感觉到有延迟,但只要不超过10秒,用户还是可以接受的。
        (3)10秒:用户保持注意力执行本次任务的极限,如果超过此数值时仍然得不到有效的反馈,用户会在等待计算机完成当前操作时转向其他的任务。
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第25题    在手机中做本题