Beágyazott információs rendszerek - vizsga 2010.05.19

← Vissza az előző oldalra – Beágyazott információs rendszerek

A napokban felrakom a megoldást is - Koza (vita) 2014. május 21., 10:25 (UTC)

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)?

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)?

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

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

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

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)!

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

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