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1、資料整理書碼參考軟件評(píng)測(cè)師考試考點(diǎn)分析與真題解析一書下午考試題目章節(jié)/章節(jié)200520062007200820092010201120122013201420151、軟件評(píng)測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)有有有有2、測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法有有有有有有有有有有有3、軟件測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用有有有有有有4、性能測(cè)試有有有有有有有有有有5、安全測(cè)試與信息安全知識(shí)有有有有有有有有6、測(cè)試項(xiàng)目管理有有有1、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成及硬件基礎(chǔ)知識(shí)(科1大綱1.1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成硬件系統(tǒng)由中央處理單元CPU(運(yùn)算器、控制器)、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成;分為單總線結(jié)構(gòu)、雙總線結(jié)構(gòu)軟件系統(tǒng)由應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件給成Ps:輸入設(shè)備-存儲(chǔ)器(內(nèi))-控
2、制器-輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)分類、按Flynn、馮氏分類Flynn分類:指令流、數(shù)據(jù)流、多倍性三方面進(jìn)行分類。單指令流單數(shù)據(jù)流(SISD):控制器1、處理器1主存模塊1單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD):控制器1、處理器N主存模塊N 代表:并行(陣列)處理機(jī)、超級(jí)向量處理機(jī)等多指令流單數(shù)據(jù)流(MISD):沒有這種計(jì)算機(jī)多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD):控制器N、處理器N主存模塊N 代表:多計(jì)算機(jī)馮氏:以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)所能夠處理的最大二進(jìn)制位數(shù)分類。處理機(jī)組成運(yùn)算器:對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件,完成算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和其他操作控制器:從內(nèi)存中取出指令,并指出下一條指令的存儲(chǔ)位置;控制和協(xié)調(diào)整個(gè)計(jì)算機(jī)的
3、動(dòng)作功能程序控制,操作控制,時(shí)間控制,數(shù)據(jù)處理運(yùn)算器和控制器組成中央處理器CPU。運(yùn)算器負(fù)責(zé)完成算術(shù)、邏輯運(yùn)算功能。通常由ALU(算術(shù)邏輯單元)、寄存器、多路轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線組成??刂破?012.C1負(fù)責(zé)方位程序指令,進(jìn)行指令譯碼,并協(xié)調(diào)其他設(shè)備。通常由程序計(jì)數(shù)器(PC)、指令寄存器、指令譯碼器、狀態(tài)/條件寄存器、時(shí)序發(fā)生器、微操作信號(hào)發(fā)生器組成。程序計(jì)數(shù)器2010.C5,也叫IP(EIP)(PC),用來存儲(chǔ)下一條指令的地址??梢酝ㄟ^call,jmp等跳轉(zhuǎn)指令間接改變,可以用Move,push等讀出其值,但是不可寫。(程序員可以訪問)指令寄存器(IR )用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令
4、。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí),先把它從內(nèi)存取到內(nèi)存數(shù)據(jù)寄存器(MDR)中,然后再傳送至IR。指令寄存器的位數(shù)取決于指令的子長(zhǎng)。2013.C2對(duì)用戶是透明的,用戶不能訪問。指令譯碼器:對(duì)當(dāng)前指令進(jìn)行譯碼狀態(tài)/條件寄存器:保存在計(jì)算過程中的狀態(tài)和條件定時(shí)與控制電路PLA:產(chǎn)生各種微操作控制信號(hào)。標(biāo)志寄存器FR:記錄運(yùn)算器重要狀態(tài)或特征。專用寄存器:有特定功能和用途,例如程序計(jì)數(shù)器,標(biāo)志寄存器都為專用寄存器通用寄存器:存放運(yùn)算中間結(jié)果。存取數(shù)據(jù)>用戶主存與CPU之間的硬連接:主存與CPU的硬連接有三組連線:地址總線(AB)、數(shù)據(jù)總線(DB)和控制總線(CB)。把主存看作一個(gè)黑盒子,存儲(chǔ)器地址寄存器(MA
5、R)和存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器(MDR)是主存和CPU之間的接口。MAR可以接收由程序計(jì)數(shù)器(PC)的指令地址或來自運(yùn)算器的操作數(shù)的地址,以確定要訪問的單元。MDR是向主存寫入數(shù)據(jù)或從主存讀出數(shù)據(jù)的緩沖部件。MAR和MDR從功能上看屬于主存,但通常放在CPU內(nèi)。CPU特性:指令周期:取出并執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間,也稱機(jī)器周期總線周期:指從CPU存儲(chǔ)器或I/O端口存取一個(gè)字節(jié)所需的時(shí)間,也稱為主振周期時(shí)鐘周期:指CPU處理動(dòng)作的最小單位,通常我們說的I5,2.6GHZ (處理一個(gè)動(dòng)作花費(fèi)1/2.6GHZ)關(guān)系:一個(gè)指令周期可以劃分為一個(gè)或多個(gè)總線周期,一個(gè)總線周期又可以劃分為幾個(gè)時(shí)鐘周期 字長(zhǎng):CPU進(jìn)
6、行運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理的最基本、最有效的信息位長(zhǎng)度。參見數(shù)據(jù)總線基本輸入/出設(shè)備紙帶機(jī)、卡片機(jī)大型計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備;鍵盤、鼠標(biāo);顯示器;觸摸屏實(shí)際上是顯示器與鼠標(biāo)的結(jié)合外存是主存的輔助和延伸,主要有軟盤、硬盤、光存儲(chǔ)器、磁帶機(jī)、閃存打印機(jī)圖形圖像攝影輸入設(shè)備包括掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)外設(shè)的訪問2010.C11、 程序查詢方式:由cpu執(zhí)行程序控制數(shù)據(jù)的輸入輸出過程2、 中斷方式:外設(shè)準(zhǔn)備好輸入數(shù)據(jù)或接受數(shù)據(jù)時(shí)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào),若CPU決定相應(yīng)該請(qǐng)求,則暫停正在執(zhí)行的任務(wù),轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出處理,之后再回去執(zhí)行原來被中斷的任務(wù)。3、 DMA:CPU只要想DMA控制器
7、下達(dá)指令,讓DMA控制器來處理數(shù)據(jù)的傳送。數(shù)據(jù)傳送完畢后再把信息反饋給CPU,這樣就很大程度上減輕的CPU的負(fù)擔(dān)計(jì)算總線數(shù)據(jù)傳輸速率總線數(shù)據(jù)傳輸率=時(shí)鐘頻率/每個(gè)總線包含的時(shí)鐘周期x每個(gè)總線周期傳送的字節(jié)數(shù)例如:某系統(tǒng)總線的一個(gè)總線周期包含3個(gè)時(shí)鐘周期,每個(gè)總線周期中可以傳送32位數(shù)據(jù)。若總線的時(shí)鐘頻率為33MHz,則總線的帶寬(即傳輸速度)應(yīng)該是多少?根據(jù)上述公式得出:33MHz/3×32b=11M×4=44MB/S計(jì)算機(jī)系統(tǒng)速度(指令/秒、事物項(xiàng)/秒)每秒指令數(shù)=時(shí)鐘頻率2009.C1/每個(gè)總線包含的時(shí)鐘周期/指令平均占用總線周期數(shù)Ps:時(shí)鐘頻率很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的
8、運(yùn)算速度總線2009.C4:是cpu、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道。數(shù)據(jù)總線DB:用于傳送數(shù)據(jù)信息、(雙向)地址總線AB:用來傳送地址、單向CPU指向內(nèi)存或者其他寄存器??刂瓶偩€CB:用來傳送控制洗腦和時(shí)序信號(hào)、(雙向)總線復(fù)用:減少總線中信號(hào)線的數(shù)量地址總線寬度2010.C3地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間,簡(jiǎn)單地說就是CPU到底能夠使用多大容量的內(nèi)存。1KB=1024B;1MB=1024KB=1024×1024B。其中1024=210。1B(byte,字節(jié))= 8 bit(見下文);8位為一個(gè)字節(jié)1KB(Kibibyte,千字節(jié))=1024B= 210 B
9、;1MB(Mebibyte,兆字節(jié),百萬字節(jié),簡(jiǎn)稱“兆”)=1024KB= 220 B;1GB(Gigabyte,吉字節(jié),十億字節(jié),又稱“千兆”)=1024MB= 230 B;地址線的寬度為32位,最多可以直接訪問4096 MB(4GB)的物理空間。232 B=4GB數(shù)據(jù)總線寬度負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量大小、如果數(shù)據(jù)總線的寬度為32,則字長(zhǎng)為32控制總線存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)高速緩存(cache),主存儲(chǔ)器(MM)和輔助存儲(chǔ)器(外存儲(chǔ)器)分類按位置分:內(nèi)存(主存)、外存(輔存) 按訪問方式分:按地址訪問和按內(nèi)容訪問按材料分:磁存儲(chǔ)器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、光存儲(chǔ)器 按尋址方式分:隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM
10、)和直接存儲(chǔ)器(DAM)、順序存儲(chǔ)器(RAM)按工作方式分:讀寫存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器 按內(nèi)容方式分:相聯(lián)存儲(chǔ)器(CAM)相連存儲(chǔ)器是一種按內(nèi)容訪問的存儲(chǔ)器,把數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的一部分作為關(guān)鍵字,將該關(guān)鍵字與存儲(chǔ)器中的每一個(gè)單比較,找出存儲(chǔ)器中所有與關(guān)鍵字相關(guān)的數(shù)據(jù)字高速存儲(chǔ)器組成:控制部分和cache部分地址映象方法:直接映象、全相連映象、組相連映象替換算法:隨機(jī)替換算法,先進(jìn)先出算法、近期最少使用算法、優(yōu)化替換算法性能分析:主存的訪問時(shí)間/ 計(jì)算機(jī)實(shí)際訪問時(shí)間虛擬存儲(chǔ)器由主存、輔存、存儲(chǔ)管理單元及操作系統(tǒng)中的存儲(chǔ)管理軟件組成,分類頁式、段式、段頁式虛擬存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器用來存放暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù),并且
11、以文件的形式存儲(chǔ)。CPU不能直接訪問外存中的數(shù)據(jù),只有將其以文件為單位調(diào)入主存方可訪問;由磁表面存儲(chǔ)器及光盤存儲(chǔ)器構(gòu)成;磁盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器磁盤陣列技術(shù)由多臺(tái)磁盤存儲(chǔ)器組成的,一個(gè)快速大容量高可靠的外存子系統(tǒng),常見為廉冗余磁盤陣列(RAID),RAID分為6級(jí)存儲(chǔ)器分為:主存儲(chǔ)器、輔存儲(chǔ)器、Cache三種。存儲(chǔ)器存取方式:順序存?。ù艓В?、直接存?。ù疟P)、隨機(jī)存?。ㄖ鞔鎯?chǔ)器)、相聯(lián)存?。–ache:根據(jù)內(nèi)容來尋址)。存儲(chǔ)器的性能存儲(chǔ)時(shí)間:對(duì)隨機(jī)存取,就是完成一次讀寫所花時(shí)間。對(duì)非隨機(jī)存取,就是將讀寫裝置移動(dòng)到目的位置所花的時(shí)間。存儲(chǔ)器帶寬:每秒能方位的位數(shù)。通常存儲(chǔ)器周期是納秒級(jí)。計(jì)算公式
12、:1/存儲(chǔ)器周期X每周期可訪問的字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)傳輸率:每秒輸入/輸出的數(shù)據(jù)位數(shù)。隨機(jī)存取:傳輸率R=1/存儲(chǔ)器周期 非隨機(jī):讀寫N位所需的平均時(shí)間=平均時(shí)間+N位/數(shù)據(jù)傳輸率主存儲(chǔ)器(內(nèi)存儲(chǔ)器)1、 RAM:隨機(jī)存儲(chǔ)器:只能暫時(shí)存數(shù)據(jù),斷電后數(shù)據(jù)無法保存。 SRAM:靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器:在不斷電時(shí)信息能夠一直保存 (Cache材料) DRAM:動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,需要定時(shí)刷新以維持信息不丟失(內(nèi)存材料)2、 ROM:只讀存儲(chǔ)器,出廠前用掩膜技術(shù)寫入,常用于存放BIOS和微程序控制。3、 PROM:可編程ROM,只能夠一次寫入,需用特殊電子設(shè)備寫入4、 EPROM:可擦除的PROM,用紫外線照射15-20分
13、鐘可擦除信息,可寫入多次5、 E2PROM:電可擦除EPROM,可以寫入,但是速度很慢6、 閃存存儲(chǔ)器:速度介于EPROM和E2PROM。但是不能機(jī)型字節(jié)級(jí)別的刪除主存儲(chǔ)器的組成實(shí)際存儲(chǔ)器是由一片或多篇存儲(chǔ)器配以控制電路構(gòu)成。其容量為W*B,W是存儲(chǔ)單元(word字)的數(shù)量,B表示每個(gè)word由多少bit組成,如果一個(gè)芯片規(guī)格為w*b,則組成W*B的存儲(chǔ)器需要(W/w)*(B/b)個(gè)芯片。主存儲(chǔ)器的地址編碼2010.C4主存儲(chǔ)器(內(nèi)存)采用隨機(jī)存取方式,需對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼,而在主存儲(chǔ)器中,數(shù)據(jù)塊是以word為單位來標(biāo)識(shí)的,即每個(gè)字一個(gè)地址,通常采用十六進(jìn)制表示。按字節(jié)編址,地址從A4000
14、H-CBFFFH 。則地址表示CBFFF-A4000+1字節(jié),即28000H字節(jié),也就是16340字節(jié),等于160KB Ps:編址的基礎(chǔ)是可以字節(jié),也可以是字。要計(jì)算地址位數(shù),首先應(yīng)計(jì)算要編址的字或字節(jié)數(shù),然后求得對(duì)數(shù)即可得到Cache (硬件來實(shí)現(xiàn))Cache高速緩沖存儲(chǔ)器是隨機(jī)存儲(chǔ)器,按地址訪問2009.C3是存在于主存(內(nèi)存)與CPU之間的一級(jí)存儲(chǔ)器,由靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。但其成本更高,比內(nèi)存小得多。使用Cache改善系統(tǒng)性能的主要依據(jù)是程序的局部性原理。 時(shí)間局部性原理:程序訪問某條指令不久的將來還會(huì)訪問這條指令。 空間局部
15、性原理:程序訪問某條指令,它的附近指令可能會(huì)被訪問到。 Cache的訪問的命中率為h(通常1-h就是Cache的是效率),Cache的方位周期時(shí)間是t1,主存儲(chǔ)器的方位周期時(shí)間害是t2,整個(gè)系統(tǒng)的平均訪存時(shí)間就是t3=h*t1+(1-h)*t2 Cache存儲(chǔ)器的映射機(jī)制 分配給Cache的地址存放在一個(gè)相聯(lián)存儲(chǔ)器(CAM)CPU發(fā)生訪存請(qǐng)求時(shí),如果命中就直接使用。這個(gè)判斷的過程就似乎Cache地址映射。主存的塊和Cache塊大小是一致的 常見的映射3種: 直接映射:一種多對(duì)一的映射關(guān)系,但一個(gè)主存塊只能夠復(fù)制Cache的一個(gè)特定的位置上去。 Cache的行號(hào)i和主存的塊號(hào)j有函數(shù)關(guān)系i=j/
16、m(m為Cache的總行數(shù)) 某Cache容量為16KB(可用14位表示),每行的大小為16B(即可用4位表示),則說明其可分為1024行(可用10位表示),主存的低4位為Cache的行內(nèi)地址,中間10位為Cache行號(hào)。如果內(nèi)存地址為1234E8F8H,那么最后4位就是1000(對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)的最后一位),而中間10位,則對(duì)應(yīng)E8F(111010001111)中獲取,得1010001111.全相聯(lián)映射:將主存中一個(gè)塊的地址與塊的內(nèi)容一起存于Cache的行中,任一主存塊能映射到Cache中任意行。速度更快,但控制復(fù)雜。組相聯(lián)映射:前兩種方式的折中方案。按照Cache的比例分成區(qū),每個(gè)區(qū)內(nèi)分組和
17、Cache分組方式一致 As:容量為64塊的Cache采用組相聯(lián)的方式映射,字塊大小是128字,每4塊為一組。如主存容量為4096塊,且以字編址,那么主存地址應(yīng)該為多少位,主存區(qū)號(hào)為多少位。 4096=212、128=27,因此需19位主存地址 內(nèi)存需要分為4096/64個(gè)區(qū),即26,因此主存區(qū)號(hào)需要6位。Cache淘汰算法當(dāng)Cache數(shù)據(jù)已滿,并且出現(xiàn)未命中情況時(shí),就要淘汰一些老的數(shù)據(jù)3鐘淘汰方式:隨機(jī)淘汰算法、先進(jìn)先出淘汰算法(FIFO)、最近最少使用淘汰算法(LRU)Cache存儲(chǔ)器的寫操作在使用Cache時(shí),需要保證數(shù)據(jù)與主存一致,因此在寫Cache時(shí)就要考慮與主存間同步問題。寫直達(dá):
18、命中時(shí)同步發(fā)生修改。寫回,Cache的數(shù)據(jù)被換出才寫回主存。標(biāo)記法:標(biāo)記有效位。磁帶存儲(chǔ)器順序存取設(shè)備,時(shí)間長(zhǎng),容量大,用于大數(shù)據(jù)量的備份。讀寫方式不同:?jiǎn)⑼J?、?shù)據(jù)流式磁盤存儲(chǔ)器計(jì)算磁道數(shù):(外半徑-內(nèi)半徑)*道密度*記錄面數(shù)非格式化容量*=位密度*兀*最內(nèi)圈直徑*總磁道數(shù)格式化容量=每道扇區(qū)數(shù)*扇區(qū)容量*總磁道數(shù)平局?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率=每道扇區(qū)數(shù)*扇區(qū)容量*盤片轉(zhuǎn)數(shù)存取時(shí)間=旋轉(zhuǎn)定位時(shí)間+尋道時(shí)間+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間SCSI接口是小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口的簡(jiǎn)稱,它是一種輸入/輸出接口,主要用于光盤機(jī)、磁帶機(jī)、硬盤掃錨儀、打印機(jī)等設(shè)備。RAID:獨(dú)立磁盤冗余陣列。墮胎磁盤存儲(chǔ)器組成一個(gè)快速、大容量、高可靠性的輔
19、助存儲(chǔ)子系統(tǒng)。指令系統(tǒng)基礎(chǔ)指令由操作碼和地址碼兩個(gè)部分組成。指令系統(tǒng)中用來確定如何提供操作數(shù)或提供操作數(shù)地址的方式成為尋址方式和編址方式。分為四大類:立即尋址:直接給出操作數(shù)而非地址直接尋址:直接給出操作數(shù)地址或所在存儲(chǔ)器號(hào)(寄存器尋址)間接尋址:給出的是指向操作數(shù)的地址的地址變址尋址:給出的地址需與特定的地址值累加從而得出操作數(shù)地址RISC和CISC2013.C5CISC:復(fù)雜指令計(jì)算機(jī):為提高操作系統(tǒng)的效率,人們最初選擇向指令系統(tǒng)中添加更多、更復(fù)雜指令來實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致指令集越來越大RISC:精簡(jiǎn)指令計(jì)算機(jī):對(duì)指令數(shù)目和尋址方式做精簡(jiǎn),指令的指令周期相同,采用流水線技術(shù),指令并行執(zhí)行程度更好。硬
20、布線控制與微程序相結(jié)合。目前RISC技術(shù)采用并行處理技術(shù),超級(jí)流水線,超級(jí)標(biāo)量,超常指令字,大幅度提高運(yùn)算速度。流水線技術(shù)2013.C4:指程序執(zhí)行時(shí)多條指令重疊進(jìn)行操作的一種任務(wù)分解技術(shù)。計(jì)算執(zhí)行:任務(wù)分成N個(gè)子任務(wù),每個(gè)子任務(wù)需要時(shí)間t。完成該任務(wù)為Nt。若完成k個(gè)任務(wù)為Nt+(K-1)t。Ps,如果每個(gè)子任務(wù)所需的時(shí)間不同,其時(shí)間取決于執(zhí)行順序中最慢的那個(gè)。流水線吞吐率:?jiǎn)挝粫r(shí)間流水線完成的任務(wù)數(shù)量或輸出的結(jié)果數(shù)量加速比:不采用流水線的執(zhí)行時(shí)間/采用流水線的執(zhí)行時(shí)間。影響流水線的主要因素 1、轉(zhuǎn)移指令 2、共享資源訪問的沖突 3、響應(yīng)中斷。并行處理技術(shù):同一時(shí)刻或同一時(shí)間間隔內(nèi)完成兩種或
21、兩種以上性質(zhì)相同或不同的工作。只要在時(shí)間上互相重疊,都存在并行性。措施:1、時(shí)間重疊(多個(gè)處理過程在時(shí)間上錯(cuò)開) 2、資源重復(fù)(引入多套硬件設(shè)備) 3、資源設(shè)備(輪流使用CPU等)輸入輸出程序查詢、中斷控制、DMA方式、I/O通道控制方式程序查詢方式:由cpu執(zhí)行程序控制數(shù)據(jù)的輸入輸出過程中斷方式:外設(shè)準(zhǔn)備好輸入數(shù)據(jù)或接受數(shù)據(jù)時(shí)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào),若CPU決定相應(yīng)該請(qǐng)求,則暫停正在執(zhí)行的任務(wù),轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出處理,之后再回去執(zhí)行原來被中斷的任務(wù)。直接存儲(chǔ)器存取DMA:CPU只要想DMA控制器下達(dá)指令,讓DMA控制器來處理數(shù)據(jù)的傳送。數(shù)據(jù)傳送完畢后再把信息反饋給CP
22、U,這樣就很大程度上減輕的CPU的負(fù)擔(dān)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼2012.C2:K位數(shù)據(jù)位后跟R個(gè)校驗(yàn)位。浮點(diǎn)數(shù)和定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)(Fixed Point Number)。在這種表達(dá)方式中,小數(shù)點(diǎn)固定的位于實(shí)數(shù)所有數(shù)字中間的某個(gè)位置。貨幣的表達(dá)就可以使用這種方式,比如 99.00 或者 00.99 可以用于表達(dá)具有四位精度(Precision),小數(shù)點(diǎn)后有兩位的貨幣值。由于小數(shù)點(diǎn)位置固定,所以可以直接用四位數(shù)值來表達(dá)相應(yīng)的數(shù)值。SQL 中的 NUMBER 數(shù)據(jù)類型就是利用定點(diǎn)數(shù)來定義的。還有一種提議的表達(dá)方式為有理數(shù)表達(dá)方式,即用兩個(gè)整數(shù)的比值來表達(dá)實(shí)數(shù)。定點(diǎn)數(shù)的補(bǔ)碼和移碼可表示為2n個(gè)數(shù),而其原碼和反碼只能
23、表示2(n-1)個(gè)數(shù)。(0占用了兩個(gè)編碼),因此定點(diǎn)數(shù)表示范圍比較小,運(yùn)算容易造成范圍溢出。浮點(diǎn)數(shù); 這種表達(dá)方式利用科學(xué)計(jì)數(shù)法來表達(dá)實(shí)數(shù),即用一個(gè)尾數(shù)(Mantissa ),一個(gè)基數(shù)(Base),一個(gè)指數(shù)(Exponent)以及一個(gè)表示正負(fù)的符號(hào)來表達(dá)實(shí)數(shù)。比如 123.45 用十進(jìn)制科學(xué)計(jì)數(shù)法可以表達(dá)為 1.2345 × 102 ,其中 1.2345 為尾數(shù),10 為基數(shù),2 為指數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)利用指數(shù)達(dá)到了浮動(dòng)小數(shù)點(diǎn)的效果,從而可以靈活地表達(dá)更大范圍的實(shí)數(shù)原碼、補(bǔ)碼、反碼1、原碼就是符號(hào)位加上真值的絕對(duì)值, 即用第一位表示符號(hào), 其余位表示值. 比如如果是8位二進(jìn)制:+1原
24、0;= 0000 0001 -1原 = 1000 0001第一位是符號(hào)位. 因?yàn)榈谝晃皇欠?hào)位, 所以8位二進(jìn)制數(shù)的取值范圍就是:1111 1111 , 0111 1111 即 -127 到1272、反碼的表示方法是: 正數(shù)的反碼是其本身,負(fù)數(shù)的反碼是在其原碼的基礎(chǔ)上, 符號(hào)位不變,其余各個(gè)位取反+1 = 00000001原= 00000001反-1 = 10000001原 = 11111110反3補(bǔ)碼的表示方法是: 正數(shù)的補(bǔ)碼就是其本身,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是在其原碼的基礎(chǔ)上, 符號(hào)位不變, 其余各位取反, 最后+1. (即在反碼的基礎(chǔ)上+1) +1 = 00000001原
25、0;= 00000001反 = 00000001補(bǔ) -1 = 10000001原 = 11111110反 = 11111111補(bǔ)補(bǔ)碼的出現(xiàn), 解決了0的符號(hào)以及兩個(gè)編碼的問題:= 1 + (-1) = 0000 0001原 + 1000 0001原 = 0000 0001補(bǔ) + 1111 1111補(bǔ) = 0000 0000補(bǔ)=0000 0000原這樣0用0000 0000表示, 而以前出現(xiàn)問題的-0則不存在了.而且可以用1000 0000表示-128:(-1) + (-127) = 1000 0001原 + 111
26、1 1111原 = 1111 1111補(bǔ) + 1000 0001補(bǔ) = 1000 0000補(bǔ)-1-127的結(jié)果應(yīng)該是-128, 在用補(bǔ)碼運(yùn)算的結(jié)果中, 1000 0000補(bǔ) 就是-128. 但是注意因?yàn)閷?shí)際上是使用以前的-0的補(bǔ)碼來表示-128, 所以-128并沒有原碼和反碼表示.(對(duì)-128的補(bǔ)碼表示1000 0000補(bǔ)算出來的原碼是0000 0000原, 這是不正確的)使用補(bǔ)碼, 不僅僅修復(fù)了0的符號(hào)以及存在兩個(gè)編碼的問題, 而且還能夠多表示一個(gè)最低數(shù). 這就是為什么8位二進(jìn)制, 使用原碼或反碼表示的范圍為-127, +127, 而使用補(bǔ)碼表示的范圍
27、為-128, 127.2010.C2移碼:移碼最簡(jiǎn)單了,不管正負(fù)數(shù),只要將其補(bǔ)碼的符號(hào)位取反即可。例如:X=-101011 , X原= 10101011 ,X反=11010100,X補(bǔ)=11010101,X移=010101012、 程序語言基礎(chǔ)(科1大綱1.6)程序設(shè)計(jì)語言基本概念低級(jí)語言和高級(jí)語言低級(jí)語言:機(jī)器語言和匯編語言稱為低級(jí)語言機(jī)器語言是指0、1組成的機(jī)器指令序列;匯編語言指用符號(hào)表示指令的語言。高級(jí)語言:人類的邏輯思維角度出發(fā),面向各類應(yīng)用還程序語言。高級(jí)語言或匯編語言編寫的程序成為源程序。源程序不能直接在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。1、 如果源程序是匯編語言編寫的,則需要一個(gè)稱為匯編
28、程序的翻譯程序?qū)⑵浞g成目標(biāo)程序,然后才能執(zhí)行2、 如果源程序是為高級(jí)語言時(shí),這個(gè)翻譯程序車工那位編譯程序3、 按源程序中語句的執(zhí)行順序,逐條翻譯并立即執(zhí)行相關(guān)功能的處理程序,稱為解釋程序。編譯執(zhí)行:編譯階段,把原程序翻譯為目標(biāo)程序(obj);運(yùn)行階段,真正執(zhí)行此目標(biāo)程序。解釋執(zhí)行:源程序每個(gè)語句一經(jīng)解釋就立即執(zhí)行。編譯系統(tǒng)基本原理編譯程序的工作過程可以分為6個(gè)階段:詞法分析,語法分析,語義分析,中間代碼生成、代碼優(yōu)化、目標(biāo)代碼生成。其中符號(hào)管理和出錯(cuò)處理貫穿前后整個(gè)過程。詞法分析:輸入源程序,對(duì)構(gòu)成源程序的字符串掃描和分解,識(shí)別出一個(gè)個(gè)的單詞,刪掉無用信息,報(bào)告分析時(shí)的錯(cuò)誤。一個(gè)程序語言的基
29、本語法符號(hào)分為五類:關(guān)鍵字(if等)、標(biāo)識(shí)符(定義的變量)、常量、運(yùn)算符(+)、界符(小括號(hào)、尖括號(hào))。詞法分析其所輸出單詞符號(hào)常常表示成如下的二元式:(單詞種別,單詞符號(hào)的屬性值)描述詞法規(guī)則通常用:正規(guī)式和有限自動(dòng)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是狀態(tài)有限的有向圖,有圓圈表示結(jié)點(diǎn)狀態(tài),結(jié)點(diǎn)之間有向邊代表狀態(tài)轉(zhuǎn)換,有向邊上可標(biāo)記字符,表示前一狀態(tài)接受某一個(gè)字符后的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。功能:用于識(shí)別一定的字符串要求:狀態(tài)(即結(jié)點(diǎn))個(gè)數(shù)有限、至少一個(gè)初始狀態(tài)若干終止?fàn)顟B(tài)、每條邊上標(biāo)有字符(也可以是空字符)表示習(xí)慣:初始態(tài)用“o”表示。終態(tài)是雙圈。多度進(jìn)字符用*表示正規(guī)表達(dá)式和正規(guī)集 /待整理初始態(tài); 終止?fàn)顟B(tài)(接收
30、狀態(tài));后繼狀態(tài):有限狀態(tài)機(jī)在讀入一個(gè)字符時(shí),其狀態(tài)改變?yōu)榱硪粋€(gè)狀態(tài),則改變后的狀態(tài)被稱為后繼狀態(tài)。如果有限狀態(tài)機(jī)每次轉(zhuǎn)換后狀態(tài)時(shí)唯一的,則稱為確定有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)(DFA)M=s,。編譯工序:詞法分析:編譯過程的第一階段,從左到右逐個(gè)字符掃描,從中識(shí)別出一個(gè)個(gè)單詞符號(hào)語法分析:根據(jù)語言的語法規(guī)則將單詞符號(hào)序列分解成各類語法單位。à編譯檢查語義分析:主要分析程序中各種語法結(jié)構(gòu)的語義信息。à靜態(tài)語義分析,動(dòng)態(tài)運(yùn)行在高級(jí)程序中:語句用語描述程序中的運(yùn)算步驟、控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)符:為數(shù)據(jù),子程序,函數(shù),變量等命名。3、 操作系統(tǒng)(科1大綱1.2)操作系統(tǒng)的中斷控制、進(jìn)程管理、線程
31、管理中斷控制作用CPU可以不用等待I/O的狀態(tài),直接去處理其他業(yè)務(wù),I/O系統(tǒng)使用中斷信號(hào)通知CPU,CPU轉(zhuǎn)入中斷處理程序中,完成與I/O系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換,提高了CPU的效率處理方法多中斷信號(hào)線法、中斷軟件查詢法、雛菊鏈法、總線仲載法,中斷向量表法中斷優(yōu)先級(jí)控制當(dāng)不同優(yōu)先級(jí)的多個(gè)中斷源同時(shí)提出中斷請(qǐng)求時(shí),CPU應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)的中斷源,最先響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)從資源管理的觀點(diǎn)看,操作系統(tǒng)的功能分成5部分:處理機(jī)管理,存儲(chǔ)管理,設(shè)備管理,文件管理,作業(yè)管理(p75)處理機(jī)管理進(jìn)程:是可以與其他程序并發(fā)執(zhí)行的一次執(zhí)行過程,進(jìn)程是運(yùn)行中的程序,是程序的一次運(yùn)行活動(dòng)。進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念,而程序是靜態(tài)的概念
32、,是指令的集合。所以進(jìn)程具有并發(fā)性和動(dòng)態(tài)性。進(jìn)程控制塊(PCB)來標(biāo)記進(jìn)程,進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。進(jìn)程是由進(jìn)程控制塊、程序和數(shù)據(jù)構(gòu)成的。程序塊:描述該進(jìn)程所要完成的任務(wù)數(shù)據(jù)塊:包括程序在執(zhí)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)和工作區(qū)進(jìn)程控制塊:包括進(jìn)程的描述信息、控制信息、資源管理信息和CPU現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)信息等,反映了進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)程控制塊PCB(PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志)進(jìn)程標(biāo)識(shí)狀態(tài)優(yōu)先級(jí)控制信息隊(duì)列訪問權(quán)限現(xiàn)場(chǎng)一般情況下,進(jìn)程的PCB結(jié)構(gòu)都是全部或部分常駐內(nèi)存的。進(jìn)程狀態(tài): 就緒狀態(tài) 執(zhí)行狀態(tài) 阻塞狀態(tài)進(jìn)程的狀態(tài)可以動(dòng)態(tài)的相互轉(zhuǎn)換,但阻塞狀態(tài)不能直接進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài),就緒狀態(tài)不能直接進(jìn)入阻塞狀態(tài),任何進(jìn)程
33、都處于且只能處于一種狀態(tài)。運(yùn)行:就是占用了CPU、正在運(yùn)行;就緒:萬事俱備,只欠CPU資源;阻塞:在等待I/O完成或等到分配所需資源。進(jìn)程控制是通過進(jìn)程控制原語實(shí)現(xiàn)的。 用于進(jìn)程控制的原語有:創(chuàng)建原語、阻塞原語、撤銷原語、喚醒原語、優(yōu)先級(jí)原語、調(diào)度原語通常操作系統(tǒng)中設(shè)置3種隊(duì)列:執(zhí)行隊(duì)列、就緒隊(duì)列、阻塞隊(duì)列進(jìn)程互斥與同步 進(jìn)程互斥:一組并發(fā)進(jìn)程中一個(gè)或多個(gè)程序段,因共享某一公有資源而導(dǎo)致他們必須以一個(gè)不允許交叉執(zhí)行的單位執(zhí)行。進(jìn)程同步:異步環(huán)境下得一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而互相發(fā)送消息,進(jìn)行互相合作、互相等待,使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程。進(jìn)程通信和管理 進(jìn)程間的通信根據(jù)通信內(nèi)容可以分為:控
34、制信息的傳送、大批量數(shù)據(jù)的傳送控制信息的傳送,又稱為低級(jí)通信大批量數(shù)據(jù)的傳送,又稱為高級(jí)通信 進(jìn)程的同步和互斥是通過信號(hào)量進(jìn)行通信來實(shí)現(xiàn)的,屬于低級(jí)通信 管程:一個(gè)由過程、變量及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等組成的集合,即把系統(tǒng)中的資源用數(shù)據(jù)抽象的表示出來。進(jìn)程調(diào)度與死鎖進(jìn)程調(diào)度方式:剝奪方式、非剝奪方式調(diào)度算法:先來先服務(wù)、優(yōu)先數(shù)調(diào)度、輪轉(zhuǎn)法信號(hào)量與P,V操作進(jìn)程之間經(jīng)常會(huì)存在互斥和同步兩種關(guān)系。信號(hào)量:是一種特殊的變量,表現(xiàn)形式是一個(gè)數(shù)S和一個(gè)隊(duì)列P操作:稱為wait()操作,使S=S-1,若S<0,進(jìn)程暫停執(zhí)行,放入信號(hào)量的等待隊(duì)列;V操作:稱為signal操作,使S=S+1,若S<=0,歡迎等
35、待隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程。信號(hào)量初值(互斥:-1資源個(gè)數(shù))(同步:初始值0)互斥:一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源成為臨界資源(打印機(jī))。訪問臨界資源的代碼段稱為臨界區(qū)。P(S)=1【是否有人在用】同步:進(jìn)程A在另一個(gè)進(jìn)程B達(dá)到L2以前,不應(yīng)前進(jìn)到超過點(diǎn)L1.我們規(guī)定臨界區(qū)的使用原則(也即同步機(jī)制應(yīng)遵循的準(zhǔn)則)十六字訣:“空閑讓進(jìn),忙則等待,有限等待,讓權(quán)等待”strling。讓我們分別來解釋一下:(1)空閑讓進(jìn):臨界資源空閑時(shí)一定要讓進(jìn)程進(jìn)入,不發(fā)生“互斥禮讓”行為。(2)忙則等待:臨界資源正在使用時(shí)外面的進(jìn)程等待。(3)有限等待:進(jìn)程等待進(jìn)入臨界區(qū)的時(shí)間是有限的,不會(huì)發(fā)生“餓死”的情況。(4)讓權(quán)等
36、待:進(jìn)程等待進(jìn)入臨界區(qū)是應(yīng)該放棄CPU的使用。同步信號(hào)量的用途:防止被搶占 初始為空低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)持有信號(hào)量,高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)需要這個(gè)信號(hào)量,只有當(dāng)?shù)蛢?yōu)先級(jí)的任務(wù)give(釋放)信號(hào)量,高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)才能take(獲?。┬盘?hào)量。通過這種機(jī)制低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)就可以防止被高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)搶占。give和take是分別在兩個(gè)任務(wù)里做的。 互斥信號(hào)量的用途:對(duì)臨界區(qū)上鎖 初始為滿當(dāng)一個(gè)任務(wù)想對(duì)臨界區(qū)訪問時(shí),為了防止別的任務(wù)也對(duì)該臨界區(qū)操作,它需要對(duì)該臨界區(qū)上鎖,即take(獲?。┮粋€(gè)互斥的信號(hào)量,以保證獨(dú)享。當(dāng)該任務(wù)take(獲?。┮粋€(gè)互斥的信號(hào)量以后,它仍然能被高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)搶占,但高優(yōu)先級(jí)的用
37、戶仍然無法訪問它已經(jīng)上鎖的臨界區(qū)。而解鎖也是由上鎖的任務(wù)來做的。take和give是在一個(gè)任務(wù)里完成的。死鎖:指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過程中,因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象,若無外力作用,它們都將無法推進(jìn)下去。死鎖發(fā)生的必要條件:互斥條件:即一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用。保持和等待條件:有個(gè)進(jìn)程獲得了一些資源,但因正在請(qǐng)求其他資源而被阻塞。不剝奪條件:就是系統(tǒng)不是搶占式的,進(jìn)程已獲得的資源在未使用完之前,不能剝奪,只能在使用完后由自己釋放。環(huán)路等待條件:若干個(gè)進(jìn)程形成環(huán)形鏈,每個(gè)都占用對(duì)方要申請(qǐng)的下一個(gè)資源。AS:資源為R、有N個(gè)進(jìn)程互斥、每個(gè)進(jìn)程對(duì)R資源的最大需求為WM>=
38、N(W-1)+1時(shí)候保證不會(huì)發(fā)生死鎖N進(jìn)程和每個(gè)進(jìn)程需求最大的資源為W,M最小取值:M-N+1>=WPS:先給每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)資源為N,剩下全部資源分配給一個(gè)進(jìn)程至少能保證等于W,這樣才有可能不死鎖,這個(gè)是最低限度,否則會(huì)發(fā)生死鎖解決死鎖的策略死鎖預(yù)防、死鎖避免、死鎖檢測(cè)、死鎖解除。預(yù)防:摒棄“請(qǐng)求和保持”條件、摒棄“不剝奪”、摒棄環(huán)路等待避免:避免死鎖的算法是銀行家算法檢測(cè):判斷系統(tǒng)是否處于死鎖狀態(tài)解除:就是剝奪、強(qiáng)行分配產(chǎn)生死鎖的主要原因:供共享的系統(tǒng)資源不足、資源分配策略和進(jìn)程的推進(jìn)順序不當(dāng)產(chǎn)生死鎖的必要條件:互斥條件、保持和等待條件、不剝奪條件、環(huán)路等線程線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體,
39、是系統(tǒng)實(shí)施調(diào)度的獨(dú)立單位各線程可以并發(fā)的運(yùn)行線程切換時(shí)只需保存和設(shè)置少量寄存器的內(nèi)容,而并不涉及存儲(chǔ)器管理方面的操作,所以線程切換的開銷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)程的切換(原運(yùn)行進(jìn)程狀態(tài)的切換還要引起資源轉(zhuǎn)移及現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)等問題)存儲(chǔ)管理(p81)對(duì)象及目的對(duì)象:主存儲(chǔ)器;目的:保存數(shù)據(jù)功能主存儲(chǔ)器的分配和回收;提高主存儲(chǔ)器的利用率;存儲(chǔ)保護(hù);主存擴(kuò)充分類分區(qū)存儲(chǔ)管理固定分區(qū):靜態(tài)分區(qū)方式,系統(tǒng)生成時(shí)將主存劃分大小不等的區(qū)域,易形成碎片可變分區(qū):動(dòng)態(tài)分區(qū)方式,作業(yè)裝入時(shí)劃分,個(gè)數(shù)可變,大小等于作業(yè)的大小,也容易形成碎片可重定位分區(qū):移動(dòng)所有已分配好的分區(qū),使之成為連續(xù)的區(qū)域,有效解決磁盤碎片的問題存儲(chǔ)分配算法首次
40、適應(yīng)算法:起始位置開始查找,一旦找到立即停止循環(huán)適應(yīng)算法:上次結(jié)束的地方開始查找最佳適應(yīng)算法:找到最相近的空間地址最差適應(yīng)算法:分配給最不適合它的位置,最大空白區(qū)分頁存儲(chǔ)管理原理:進(jìn)程的地址空間劃分為大小相等的區(qū)域(頁),主存空間劃分為與頁相同大小的物理塊(塊或頁框),為進(jìn)程分配主存時(shí),將進(jìn)程中若干頁分別裝入多個(gè)不鄰接的塊中地址結(jié)構(gòu):由頁號(hào)P,偏移量W(頁內(nèi)地址)頁表:為保證能在主存中找到每個(gè)頁面所對(duì)應(yīng)的物理塊,為每個(gè)進(jìn)程建立一張頁面映射表,簡(jiǎn)稱為頁表,實(shí)現(xiàn)從頁號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射分段存儲(chǔ)管理將作業(yè)的地址空間劃分為若干個(gè)段,進(jìn)程的各個(gè)段可以分配到主存的不同分區(qū)中,為每個(gè)進(jìn)程建立一張段映射表,
41、實(shí)現(xiàn)邏輯段到物理主存區(qū)的映射段頁式存儲(chǔ)管理結(jié)合分頁、分段存儲(chǔ)管理方式,將主存劃分成大小相等的存儲(chǔ)塊(頁框),將進(jìn)程按程序的邏輯關(guān)系分為若干段,并為每個(gè)段賦予一個(gè)段名,將每個(gè)段劃分成若干頁,以頁架為單位離散分配,利用段表和頁表實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的映射虛擬存儲(chǔ)管理定義:主存可以將暫時(shí)不用的頁(段)調(diào)出至磁盤,有足夠的空間將要訪問的頁(段)裝入主存,系統(tǒng)具有的主存容量比實(shí)際主存容量大得多,稱這樣的存儲(chǔ)器為虛擬存儲(chǔ)器;實(shí)現(xiàn):請(qǐng)求分頁系統(tǒng)、請(qǐng)求分段系統(tǒng);請(qǐng)求段頁式系統(tǒng)(在原存儲(chǔ)形式上增加請(qǐng)求和置換功能)特征:離散性、多次性、對(duì)換性、虛擬性頁面置換算法:最佳置換算法(將永久不用或長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不再訪問的頁置
42、換出去)、先進(jìn)先出置換算法(將最先進(jìn)入主存的頁置換出去)、最近最久未使用置換算法LRU(選擇最上次訪問以來所經(jīng)歷的時(shí)間最大頁置換出去)、最近未用置換算法NUR(通過訪問標(biāo)志,將未使用過的頁面置換出去,)段頁式存儲(chǔ)2013.C2131 24 23 12 11 0段號(hào)頁號(hào)頁內(nèi)地址頁的大小為212=4096,即4k;頁號(hào)長(zhǎng)度為12,每個(gè)段最大允許有4096個(gè)頁,段號(hào)部分為8位,即256個(gè)段設(shè)備管理(p83)分類按數(shù)據(jù)組織分類:塊設(shè)備、字符設(shè)備從資源分配角度分類:獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備按數(shù)據(jù)傳輸率分類:低速設(shè)備、中速設(shè)備、高速設(shè)備按輸入輸出對(duì)象分類:人機(jī)通信和機(jī)機(jī)通信息設(shè)備按是否可交互分類:非交
43、設(shè)備和交互設(shè)備目標(biāo)提高設(shè)備的利用率(提高CPU與輸入輸出設(shè)備之間的并行操作程度),為用戶提供方便統(tǒng)一的界面,任務(wù)動(dòng)態(tài)地掌握并記錄設(shè)備的狀態(tài)、設(shè)備分配和釋放、緩沖區(qū)管理、實(shí)現(xiàn)物理I/O設(shè)備的操作、提供設(shè)備使用的用戶接口、設(shè)備的訪問和控制、I/O緩沖和調(diào)度軟件分為四層:中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、與設(shè)備無關(guān)的系統(tǒng)軟件、用戶級(jí)軟件文件管理(p85)定義文件 :是具有符號(hào)名的、在邏輯上具有完整意義的一組相關(guān)信息項(xiàng)的集合;信息項(xiàng)是構(gòu)成文件內(nèi)容的基本單位文件系統(tǒng):操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)文件統(tǒng)一管理的一組軟件和相關(guān)數(shù)據(jù)的集合,專門負(fù)責(zé)管理和存取文件信息的軟件機(jī)構(gòu)。文件類型按性質(zhì)和用途:系統(tǒng)文件、庫文件、用戶文件按信
44、息保存期限:臨時(shí)文件、檔案文件、永久文件按保護(hù)方式:只讀文件、讀寫文件、可執(zhí)行文件、不保護(hù)文件UNIX系統(tǒng)分為普通文件、目錄文件、設(shè)備文件(特殊文件)文件系統(tǒng)類型:FAT,Vfat,NTFS,Ext2,HPFS文件結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu):用戶角度 分為具有結(jié)構(gòu)的記錄式文件(定長(zhǎng)、可變長(zhǎng)) 、無結(jié)構(gòu)的流式文件物理結(jié)構(gòu):存儲(chǔ)器存儲(chǔ)方式 分為連續(xù)結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)文件目錄文件控制塊FCB:每個(gè)文件設(shè)置用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括文件名和存放文件的物理地址,包含基本信息類、存取控制信息類、使用信息類文件目錄:文件控制塊的有序集合,用于文件的檢索,分為一級(jí)、二級(jí)、多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)存取方法指讀寫文件存儲(chǔ)器上
45、的一個(gè)物理塊方法;包括順序存取、直接存取、按鍵存取存儲(chǔ)空間管理管理方法:空閑區(qū)表、位示圖、空閑塊鏈、成組鏈接法(UNIX系統(tǒng))文件使用文件系統(tǒng)通過用戶給出的文件名,查出對(duì)應(yīng)文件的存放位置,讀出文件內(nèi)容操作系統(tǒng)在操作級(jí)(命令級(jí))和編程級(jí)(系統(tǒng)調(diào)用和函數(shù))向用戶提供文件服務(wù)操作級(jí)提供命令:目錄管理類、文件操作類、文件管理類編程級(jí)提供調(diào)用:創(chuàng)建文件、撤銷文件、打開文件、關(guān)閉文件、讀文件、寫文件文件共享不同用戶進(jìn)程使用同一文件,常見文件鏈接分為硬鏈接和符號(hào)鏈接文件保護(hù)采用存取控制方式進(jìn)行保護(hù),涉及存取控制矩陣、存取控制表、用戶權(quán)限表、密碼文件安全性可靠性在系統(tǒng)級(jí)、用戶級(jí)、目錄級(jí)、文件級(jí)四個(gè)級(jí)別上對(duì)文件
46、進(jìn)行安全性管理通過轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)、日志文件、文件系統(tǒng)的一致性實(shí)現(xiàn)文件的可靠性文件命名包括盤符從根目錄下開始的路徑名相對(duì)路徑:當(dāng)前路徑如: java作業(yè)管理(p87)定義系統(tǒng)為完成一個(gè)用戶的計(jì)算任務(wù)(或一次事務(wù)處理)所做的工作總和組成由程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書組成;作業(yè)說明書包括作業(yè)基本情況、作業(yè)控制、作業(yè)資源要求的描述,體現(xiàn)用戶控制意圖管理作業(yè)控制:采用脫機(jī)和聯(lián)機(jī)兩種控制方式作業(yè)狀態(tài):提交、后備、執(zhí)行、完成作業(yè)控制塊JCB:記錄作業(yè)各種有關(guān)信息的登記表,是作業(yè)存在的唯一標(biāo)志,包括用戶名、作業(yè)名、狀態(tài)標(biāo)志等信息作業(yè)后備隊(duì)列:將作業(yè)控制塊排列成一個(gè)或多個(gè)隊(duì)列,即隊(duì)列由JCB組成調(diào)度算法:先來先服務(wù)、短作
47、業(yè)優(yōu)先、響應(yīng)比高優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法、均衡調(diào)度算法衡量指標(biāo):平均周轉(zhuǎn)時(shí)間或平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間用戶界面定義:用戶接入口或人機(jī)界面,是計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)用戶與計(jì)算機(jī)通信息的軟件和硬件部分的總稱組成:硬件部分(輸入、輸出裝置)、軟件部分(協(xié)議、操作縱命令及處理軟件)發(fā)展階段:控制面板式用戶界面、字符用戶界面、圖形用戶界面、新一代用戶界面實(shí)存管理單一連續(xù)分配、固定分配、可變分區(qū)分配??勺兎謪^(qū)分配:最佳適應(yīng)算法:選擇等于或最接近作業(yè)大小的內(nèi)存進(jìn)行分配。最差適應(yīng)法:選擇整個(gè)主存中最大的內(nèi)存自由區(qū)進(jìn)行分配。首次適應(yīng)法:從內(nèi)存低地址開似乎,尋找第一個(gè)可用的自由區(qū)。循環(huán)首次適應(yīng)算法:從上次分配的地址繼續(xù)向下匹配。虛存管
48、理分頁技術(shù)、分段技術(shù)、段頁式技術(shù)。置換策略最優(yōu)算法OPT:淘汰不用或最遠(yuǎn)的將來采用的頁。理想的算法先進(jìn)先出算法FIFO、最近最少使用算法LRU作業(yè)調(diào)度目標(biāo)響應(yīng)時(shí)間快。分時(shí)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的要求。周轉(zhuǎn)或加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間短。批處理系統(tǒng)的要求,周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)提交到作業(yè)完成的時(shí)間差,加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間,作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間與作業(yè)運(yùn)行時(shí)間之比利用率均衡、吞吐量大。系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間短(作業(yè)提交到獲得首次服務(wù)時(shí)間)調(diào)度算法:先來先服務(wù)FCFS:不利于短作業(yè)短作業(yè)優(yōu)先SJF:不利于長(zhǎng)作業(yè)響應(yīng)比高者優(yōu)先HRN,使用公式(估計(jì)運(yùn)行時(shí)間+等待時(shí)間)/估計(jì)運(yùn)行時(shí)間來計(jì)算誰優(yōu)先優(yōu)先級(jí)調(diào)度:即根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)網(wǎng)
49、絡(luò)操作系統(tǒng)(P89)功能除具備基本功能外,還應(yīng)有聯(lián)網(wǎng)功能,支持網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和各種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能,支持有效、安全可靠的數(shù)據(jù)傳送特征硬件獨(dú)立性、多用戶支持、支持網(wǎng)絡(luò)實(shí)用程序及其管理功能、多種客戶端支持、提供目錄服務(wù)、支持多種增值服務(wù)分類集中模式、客戶機(jī)/服務(wù)器模式、對(duì)等模式嵌入式操作系統(tǒng)(91)概念運(yùn)行在嵌入式智能芯片環(huán)境中,對(duì)整個(gè)智能芯片以及其控制的各種部件和裝置等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、調(diào)度、指揮和控制的系統(tǒng)軟件特點(diǎn)微型化,可定制,實(shí)時(shí)性、可靠性,易移植性;與OS相比,占用空間小,執(zhí)行效率高,便于個(gè)性化定制和軟件固化存信開發(fā)環(huán)境通常配有源代碼級(jí)可配置的系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)、豐富的同步原語、可
50、選擇的調(diào)度算法、主存分配策略等常見的嵌入式系統(tǒng)有Windows CE、Palm OSUNIX操作系統(tǒng):文件可以分為3大類:普通文件、目錄文件和設(shè)備文件輸入和輸出設(shè)備看作是特殊文件。操作系統(tǒng)的配置4、 數(shù)據(jù)庫(科1大綱1.4)數(shù)據(jù)庫基本原理(p105)基本概念數(shù)據(jù)庫:長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的,有組織的,可共享的數(shù)據(jù)的集合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS:是一組對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件,是一個(gè)可實(shí)際運(yùn)行的,按照數(shù)據(jù)庫方式存儲(chǔ)、維護(hù)和向應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)或信息支持的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):是實(shí)現(xiàn)有組織、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)大量相關(guān)數(shù)據(jù)的系統(tǒng),由數(shù)據(jù)庫、軟件、硬件和人員組成數(shù)據(jù)庫技術(shù):是研究數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、管理和使用的一門學(xué)科數(shù)據(jù)
51、模型概念數(shù)據(jù)模型:對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象現(xiàn)實(shí)世界:數(shù)據(jù)是客觀存在的各類原始數(shù)據(jù),按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模信息世界:是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映,數(shù)據(jù)庫常用術(shù)語:實(shí)體、實(shí)體集、屬性和碼機(jī)器世界:按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)建模,描述數(shù)據(jù)的常用術(shù)語:字段、記錄、文件和記錄碼三要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu):是所研究的對(duì)象類型的集合,是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述數(shù)據(jù)操作:對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作及操作規(guī)則的集合數(shù)據(jù)的約束條件:是一組完整性規(guī)則的集合E-R模型實(shí)體聯(lián)系模型,屬于概念數(shù)據(jù)模型,采用的三個(gè)主要概念:實(shí)體、聯(lián)系和屬性實(shí)體:可以區(qū)別于其他對(duì)象的“事件”或“物體”,如企業(yè)中的每個(gè)人都是一個(gè)實(shí)體,由一組特性(屬
52、性)表示聯(lián)系:分為實(shí)體內(nèi)部聯(lián)系和實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系;兩個(gè)不同實(shí)體集之間可以存在一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系;兩個(gè)以上不同實(shí)體集之間可以存1:1:1,1:1:n,1:m:n和r:m:n的聯(lián)系;同一實(shí)體集內(nèi)的各實(shí)體之間可以存在1:1,1:n,m:n的聯(lián)系屬性:是實(shí)體某方面的特性,分類包括簡(jiǎn)單屬性、復(fù)合屬性、單值屬性、多值屬性、NULL屬性、派生屬性E-R方法:實(shí)體聯(lián)系方法,從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系,采用E-R圖來表示數(shù)據(jù)模型層次模型屬于基本數(shù)據(jù)模型,采用樹型結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型(實(shí)體),記錄之間的聯(lián)系用連線表示,除根結(jié)點(diǎn)以外,其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙
53、親結(jié)點(diǎn)特點(diǎn):記錄之間的聯(lián)系通過指針實(shí)現(xiàn),比較簡(jiǎn)單,查詢效率高缺點(diǎn):只能表示1:n的聯(lián)系網(wǎng)狀模型屬于基本數(shù)據(jù)模型,是層次模型的一個(gè)特例,去掉了層次模型的兩個(gè)限制,允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型(實(shí)體)。特點(diǎn):能更為直接的描述現(xiàn)實(shí)世界,具有良好的性能,存取效率高缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)系模型屬于基本數(shù)據(jù)模型,由若干個(gè)關(guān)系模式組成的集合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能和特征(p105)功能數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)庫操作、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理、數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)、與其他軟件系統(tǒng)的通信功能,不同DBMS之間的轉(zhuǎn)換功能特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化且統(tǒng)一管理、有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、數(shù)據(jù)控制功能(安全性保護(hù)、完整性
54、、并發(fā)控制、故障恢復(fù))關(guān)系運(yùn)算2010.C16:投影、選擇、連接、除法、外連接、數(shù)據(jù)庫語言與編程(p116)1) 數(shù)據(jù)定義定義基本表 CREAT Table 表名修改基本表 ALTER Table 表名刪除基本表 DROP Table 表名建立索引 CREAT Unique ClusterINDEX 索引名 ON 表名(列名次序)刪除索引 DROP INDEX 索引名2) 數(shù)據(jù)查詢單表查詢、連接查詢、嵌套查詢、集合查詢3) 數(shù)據(jù)更新插入數(shù)據(jù) INSERT INTO 表名 VALUES (<常量>.)修改數(shù)據(jù) UPDATE 表名 SET <列名> where <條件>刪除數(shù)據(jù) DELETE FROM 表名 where <條件>4) 視圖定義視圖:CREATE VIEW<視圖名>(<列名>,<列名>)AS 子查詢刪除視圖:DROP 視圖名查詢視圖:SELECT 字段名FR
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