Beágyazott információs rendszerek - vizsga 2010.05.19

← Vissza az előző oldalra – Beágyazott információs rendszerek

1 Egy öt taszkból álló rendszerben prioritásos ütemezést alkalmazunk. Az egyes taszkok periódusát, számítási idejét, határidejét, ill. a hibakezelő handler futási idejét msec-ben megadó számnégyesek csökkenő prioritás szerint rendezve a következők (10, 0.4, 3, 0.1), (3, 0.45, 3, 0.05), (6, 0.7, 6, 0.05), (14, 1.15, 14, 0.1), (14, 4.5, 14, 0.5). Valamelyik taszk végrehajtása során 5 msec-enként legfeljebb egyszer, véges valószínűséggel hiba lép fel. A Deadline Monotonic Analysis (DMA) módszer felhasználásával vizsgálja meg, hogy a legkisebb prioritású taszk teljesíti-e a határidőt (4 pont)?

Táblázat a jobb átláthatóságért

Taszk	T	C	D	$C_{f}$
1	10	0.4	3	0.1
2	3	0.45	3	0.05
3	6	0.7	6	0.05
4	14	1.15	14	0.1
5	14	4.5	14	0.5

A szokásos képletet ki kell egészíteni a hibakezelés számítással:

$R_{i}=C_{i}+I_{i}+\left\lceil {\frac {R_{i}}{T_{f}}}\right\rceil max\{{C_{f}}_{i}\}$, ahol

$I_{i}=\sum \left\lceil {\frac {R_{i}}{T_{k}}}\right\rceil C_{k}$

$T_{f}=5$, azaz a hiba fellépésének periódusideje

$R_{i}^{n}$	$I_{i}$	$R_{i}^{n+1}$
...	...	...
...	...	...

2. Hogyan értékeli a memóriamenedzsment technikákat a válaszidő kézbentarthatósága szempontjából (1 pont)?

STACK : megfelelő, mert fix idejű utasítsai vannak

HEAP : kritikus, a keresések időigényesek (malloc, free)

3. Mutassa be a TTA architektúrát (2 pont)!

• 
  TTA architektúra blokkvázlat

4. Hogyan épül fel egy fizikai óra (1 pont)? Mi a referencia óra, a helyes óra és a pontos óra definíciója (1 pont)? Hogyan értelmezzük az óra driftet (a drift mértékét), mit nevezünk ofszetnek, együttfutásnak, ill. pontosságnak (2 pont)? Mit nevezünk belső, és mit külső szinkronizációnak (1 pont)?

• 
  Fizikai óra

helyes óra: $C(t_{0})=t_{0}$

pontos óra: $\left.{\frac {\partial C(t)}{\partial t}}\right|_{t=t_{0}}=1$

drift: ${\frac {C(t_{1})-C(t_{0})}{t_{1}-t_{0}}}$

együttfutás: _?_ - ehhez tartozik a belső szinkronizáció

pontosság: referenciaórától az eltérés - külső szinkronizáció

5. Milyen szabályokat alkalmazunk (2 szabály), ha egy aperiodikus és sporadikus, hard-time és szoft real-time taszkokat egyaránt ütemeznünk kell (2 pont)?

Minden taszkot az átlagos érkezési és végrehajtási idővel veszünk figyelembe

A hard-real time taszkok a worst-case értékekkel szerepelnek

6. Egy token vezérelt busz rendszerben a token körbejárási ideje 10 msec. A globális idő nem férhető hozzá. Az üzenet továbbítási idő 1 msec. Az óra felbontóképessége elhanyagolható. A fizikai eszközt elérő protokoll felett PAR (Positive Acknowlegement & Retransmission) protokollt alkalmazunk. Az ismétlések száma 2.

Legalább mekkora time-out beállítása javasolható? Miért (1 pont)?

Mekkora a hibadetektálás késleltetése? Miért? (2 pont)

Mekkora az akció késleltetési idő (két eset)? Miért? (2 pont)

Timeout

Ha éppen elment a token, 10 msec-et kell várni

$\underbrace {10+1} _{\text{kuldo}}+\underbrace {10+1} _{\text{ack}}=22ms$ a timeout idő

Hibadetektálás

Ha letelt a timeout, a vevő nem reagált

2 ismétlés 3 próbálkozást jelent

A hibadetektálás késleltetése 66 msec, azaz 3-szoros timeout

Akció késleltetési idő

Ha nincs globális idő, akkor $2d_{max}-d_{min}$

$d_{min}=1msec$, mert rögtön volt token

$d_{max}=2*22+10+1=55msec$, mert kétszer megvártuk a timeout-ot, majd a tokent még meg kellett kapnia

$2d_{max}-d_{min}=109msec$

7. Ismertesse a TinyOS/NesC környezet építőelemeit, ezek felépítését és tulajdonságait! Milyen szabályok érvényesek az elemek kapcsolódására (2 pont)?

komponensek

modul - interfész megvalósítása

konfiguráció - modulok összekapcsolása

interfészek

2 irányú, lehet command vagy event

8. Hogyan működnek az elárasztásos protokollok (1 pont)? Mikor célszerű ezek alkalmazása (1 pont)? Jellemezze ezeket a protokollokat mind hálózati mind a csomóponton belüli erőforrás igény szempontjából (1 pont)! Milyen előnyei és hátrányai vannak, hogyan lehet a hátrányos tulajdonságokon javítani (1 pont)?

Működése:

Csomópontok broadcastolnak, amíg el nem jut mindenkihez

Alkalmazása

Információ terítés

Erőforrás

Csomópontonként és üzenetenként egy-egy üzenet

Előnye

Hibatűrő, robosztus

Hátránya

Nagy üzenetszám

Javítása

Valamilyen valószínűséggel küldjük tovább

9. Ismertesse a "reference broadcasting" elnevezésű szinkronizációs eljárás lépéseit, és képlettel adja meg mekkora mekkora értékkel kell módosítani a szinkronizálandó órát

A 2014-es zh, 2. feladat - Koza (vita) 2014. május 28., 09:33 (UTC)

10. Röviden ismertesse a szolgáltatásbiztonság jellemzőit és befolyásoló tényezőit (2 pont)!

Ez a szakasz egyelőre csonk. Segíts a szerkesztésében!

Ha nem tudod, hogyan állj neki, olvasd el az útmutatót!

11. Mutassa be a szolgáltatásbiztonság növelésére szolgáló eszközöket (2 pont)! Ismertesse a verifikáció és validáció fogalmát (2 pont)!

Ez a szakasz egyelőre csonk. Segíts a szerkesztésében!

Ha nem tudod, hogyan állj neki, olvasd el az útmutatót!

12. A alábbi C nyelvű függvényt a táblázatban felírt bemenő paraméterek (teszt vektorok) beállításával tesztelik. A control értéke UP, DOWN vagy FORWARD, a direction értéke LEFT vagy RIGHT, a mode értéke NORMAL vagy ENHANCED lehet.

int set_status(int control, int direction, int mode) {
  status=OK;
  switch (control) {
    case DOWN:
      status=OK;
      break;
    case UP:
      if((direction==LEFT) || (mode==NORMAL)){
        STATUS=OK;
      } else {
        STATUS=FAIL;
      }
      break;
  }
  return(status)
}

Teszt bemenetek	control	direction	mode
Teszt 1	DOWN	LEFT	NORMAL
Teszt 2	UP	LEFT	ENHANCED
Teszt 3	UP	RIGHT	NORMAL

Adja meg, hogy hány független út bejárásával tesztelhető a kódrészlet (1 pont)!

4 független út

Határozza meg a döntési ág, feltétel kombináció és út fedettségi mértékeket a fenti tesztek végrehajtása esetén (3 pont)!

Döntési ág lefedettség: 3/5

Feltétel kombináció: 2/5

Útfedettség: 2/4

Ha szükséges, akkor egészítse ki úgy a teszt sorozatot, hogy valamennyi fedettségi mérték 100% legyen (2 pont)!

Teszt bemenetek	control	direction	mode
Teszt 4	FORWARD	don't care	don't care
Teszt 5	UP	LEFT	NORMAL
Teszt 6	UP	RIGHT	ENHACED