免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统架构设计师 > 2023年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识
  第52题      
  知识点:   管道   管道/过滤器
  章/节:   软件架构的风格       

 
在比较批处理和管道风格时,下列说法错误的是()。
 
 
  A.  批处理风格每个处理步骤是一个单独的程序。
 
  B.  管道过滤器风格把系统分解为几个处理步骤,这些步骤之间通过数据流连接。
 
  C.  管道过滤风格和批处理风格都不支持并行执行。
 
  D.  批处理风格每一步必须在前一步结束后才能开始。
 
 
 

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   知识点讲解    
   · 管道    · 管道/过滤器
 
       管道
        管道是提供非结构化数据交换和实现任务同步的内核对象。每个管道有两个端口,一端用来读,另一端用来写。数据在管道中就像一个非结构的字节流,数据按照FIFO方式从管道中读出。一般EOS内核支持两类管道对象:
        (1)命名管道。具有一个类似于文件名的名字,像文件或设备一样,出现在文件系统中,需要使用命名管道的任何任务或ISR都可以用该名字对其进行引用。
        (2)无名管道。一般动态创建,且必须使用创建时返回的描述符才可引用此类型的管道。
        通常,管道支持以下几种操作:创建和删除一个管道、读、写管道、管道控制、管道上的轮询。
 
       管道/过滤器
        在管道/过滤器风格中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就像是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一个过滤器的输入。此风格中特别重要的过滤器必须是独立的实体,它不能与其他的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。
        一个典型的管道/过滤器架构的例子是以UNIX shell编写的程序。UNIX既提供一种符号,以连接各组成部分(UNIX的进程),又提供某种进程运行机制以实现管道。另一个著名的例子是传统的编译器。传统的编译器一直被认为是一种管道系统,在该系统中,一个阶段(包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成)的输出是另一个阶段的输入。
        管道/过滤器风格的软件架构具有许多很好的特点:
        (1)使得构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点。
        (2)允许设计者将整个系统的I/O行为看成是多个过滤器行为的简单合成。
        (3)支持软件重用。只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来。
        (4)系统维护简单,可扩展性好。新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉。
        (5)允许对一些属性,如吞吐量、死锁等进行分析。
        (6)支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其他任务并行执行。
        但是,这样的系统也存在着若干不利因素:
        (1)通常导致进程成为批处理的结构。这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据,但它们是独立的,所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换。
        (2)不适合处理交互的应用。当需要增量地显示改变时,这个问题尤为严重。
        (3)因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。
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