第八章操作系統原理主講人：黃文生BasicsofComputerSoftware第八章資源管理技術BasicsofComputerSoftware操作系統的概念8.1應用程序各種編譯程序系統實用程序操作系統8.1操作系統的概念所謂操作系統就是能有效地管理計算機系統中的各種軟、硬件資源，合理地組織計算機的工作流程，為用戶創造良好工作環境的系統軟件。它是加在計算機硬件上的第一層軟件,

是硬件的首次擴充。裸機1手工操作階段2早期批處理階段3執行系統、多道批處理系統4多道批處理系統5分時系統6實時處理7現代操作系統8.1.1OS的發展過程8.1.1OS的發展過程第一階段：手工操作階段用戶必須是計算機專家用戶既是操作員又是程序員應用范圍小主要用于科學計算沒有操作系統只能用機器指令控制、操作計算機用戶獨占整個系統資源資源利用率低；CPU等待人工操作輸入紙帶（卡片）、電傳打字機輸出結果、在控制臺上用搬鍵輸入命令等面臨的問題人機矛盾日益突出、系統資源利用率低8.1.1OS的發展過程第二階段：早期批處理階段面臨的問題低高速CPU和低速I/O的矛盾加劇第一代操作系統為解決人機矛盾，提高資源利用率，讓計算機保持不間斷工作、減少人工干預程度。于是產生了把“零散的單一程序處理”變為“集中的成批程序處理”的處理方式減少了手工操作的時間使系統有相對較長的連續運行時間，從而提高了CPU利用率分工明確程序員負責把實際問題抽象為求解模型，并把它編為可運行程序；而上機操作則由操作員來完成按序存放把一批性質相同的程序按序存放在存儲介質中一次性提交作業一次性提交給計算機進行處理開始擺脫手工操作方式由批處理監管程序來完成成批處理8.1.1OS的發展過程第三階段：執行系統02中斷技術在程序運行中，出現了某種緊急事件，必須暫時中止現行程序，轉去處理此事件，然后再恢復中斷程序的運行技術01通道技術CPU不再直接控制I/O設備，而是通過通道去控制，從而實現了CPU和I/O設備之間的并行工作，緩解了CPU和I/O速度不匹配的矛盾；也稱為“I/O處理機”；借助于通道與中斷技術，I/O工作可以在主機控制之下完成。這時，原有的監督程序不僅要負責調度作業自動地運行，而且還要提供I/O控制功能，它增強了原有的功能。這個優化后的監督程序常駐主存，稱為執行系統。8.1.1OS的發展過程第四階段：多道批處理系統多道批處理用戶提交的作業都先放在外存上并排成一個后備隊列，由作業調度程序按一定算法從中選擇若干個作業調入內存，使它們共享CPU及系統中的各種資源。從微觀上一個時刻只有一個程序在處理機上運行從宏觀上幾道程序都處于執行狀態，有的在處理機上運行，有的在進行輸入/輸出，它們的工作都在向前推進8.1.1OS的發展過程第五階段：分時系統02與批處理系統的區別在批處理系統中，一個作業可以長時間地占用CPU直至該作業執行完成；而在分時系統中，一個作業只能在屬于它的那個時間片內使用CPU，時間一到，系統將剝奪作業的CPU使用權，把CPU分配給其他的作業使用01分時系統把處理機時間劃分成很短的時間片輪流地分配給各個聯機作業使用，如果某作業在分配的時間片內還未完成計算，該作業就暫時中斷，等待下一輪繼續計算。8.1.1OS的發展過程第五階段：分時系統系統核心時間片輪流調度技術影響因素用戶數目，時間片的長短、作業調度所必須的系統開銷等特點同時性、獨立性及時性、交互性必須考慮系統的響應時間?有人說：分時系統中分時時間片的長短問題無所謂，并不影響終端用戶得到的及時響應。結論分時時間片的長短問題是一個重要問題，它將直接影響用戶得到的及時響應8.1.1OS的發展過程第五階段：分時系統8.1.1OS的發展過程第六階段：實時系統02與分時系統的區別實時系統專用性很強，交互能力較差，用戶數量有限；分時系統通用性很強，交互能力很強，允許用戶運行或修改應用程序。01實時系統實時處理是以快速響應為特征的。“實時”二字的含義是指計算機對于外來信息能夠在被控對象允許的截止期限內做出反應。稱為特殊的分時系統8.1.1OS的發展過程第六階段：實時系統系統核心時間片分時技術應用領域工業生產的過程控制、實時信息處理特點對時間有嚴格的限制，要求計算機能對外部隨機事件做出及時響應，并處理分類實時控制系統、實時信息處理系統8.1.1OS的發展過程第七階段：現代操作系統發展方向個人化、視窗化、網絡化、智能化、分布式我國現狀華為鴻蒙系統（HUAWEIHarmonyOS），特點多用戶、圖形界面、網絡化及多媒體應用領域各行各業8.1.2OS的功能與任務操作系統的任務和作用操作系統的主要任務：是為多道程序的運行提供良好的運行環境，以保證多道程序有條不紊、高效地運行，并能最大限度的提高系統中各種資源的利用率和方便用戶的使用。其作用有如下幾個方面：（1）管理系統資源（2）為用戶提供資源共享的條件和環境，并對資源的使用進行合理調度（3）提供輸入輸出的方便環境，提供良好的用戶界面（4）規定用戶的接口，進行各種錯誤處理8.1.2OS的功能與任務操作系統的功能這里主要指內存管理存儲管理輸入輸出（I/O）設備設備管理命令控制、菜單驅動和圖形用戶界面用戶接口操作系統的五大功能CPU管理進程、處理機管理又稱外存管理文件管理第八章資源管理技術BasicsofComputerSoftware答辯人：XXX進程與處理機管理8.2進程概念

進程調度死鎖進程：就是程序的一次執行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。進程管理也被稱為處理機管理。處理機是計算機系統中的重要資源，所以它管理的好壞在很大程度上直接影響系統的效率。處理機管理又分兩個部分：作業管理和進程管理。進程管理是由程序管理進化而來，是和程序管理密不可分的。進程概念

進程調度死鎖進程與程序的主要區別進程具有并發性，而程序沒有并發性進程和程序不是一一對應的：一個程序可對應多個進程即多個進程可執行同一程序；但一個進程只能對應1個程序。對應關系進程是動態的，而程序是靜態的動態性進程有一定的生命期，是程序在數據集上的一次執行，生命周期不會跨越系統運行周期；而程序是指令的集合，是永存的生命周期性進程是競爭計算機資源的基本單位，程序不是資源競爭進程概念

進程調度死鎖進程的特征多個進程實體在一段時間內能夠并發執行并發性不同進程在邏輯上相互獨立，有各的運行軌跡異步性進程的實質是程序的一次執行，因此進程是動態的動態性每個進程都是一個獨立運行的基本單位，也是系統進行資源分配和調度的基本單位獨立性系統為每個進程配置了一個進程控制塊PCB。因此，從結構上看，每個進程都由程序段、數據段以及PCB這三部分組成結構性進程概念

進程調度死鎖就緒狀態已經獲得投入運行所必需的一切資源，一旦分配到CPU，就可以立即執行運行狀態進程獲得了CPU及其它一切所需資源，正在CPU上運行著等待狀態由于資源得不到滿足，進程運行受阻，處于暫停狀態，等待資源分配后，再投入運行進程狀態運行狀態等待狀態

就緒狀態

進程調度

等待資源時間用完獲得資源進程概念

進程調度死鎖進程控制塊PCB1進程標識符2特征信息3執行狀態信息4通信信息5調度優先數6現場信息7系統棧8進程映像信息9資源占有信息10族系關系進程概念

進程調度死鎖進程調度：由于操作系統管理了系統的有限資源，當有多個進程要使用這些資源時，因為資源的有限性，必須按照一定的原則選擇進程（請求）來占用資源。02可剝奪方式在某些條件下系統可以強制剝奪正在運行的進程使用處理機的權利，將其分配給另一個合適的就緒進程01不可剝奪方式也稱不可搶占方式，一個進程在獲得處理機后，除非運行結束或進入阻塞狀態等原因主動放棄CPU,否則一直運行下去相關概念周轉時間帶權周轉時間等待時間1周轉時間進程從創建到執行完成所經歷的時間周轉時間T=完成時間-到達時間其值越接近平均運行時間，說明該調度算法越理想2帶權周轉時間周轉時間和運行時間的比值。帶權周轉時間TW=周轉時間/運行時間帶權周轉時間越接近1，說明該調度算法越理想。3等待時間進程從創建到執行完成所經歷的時間減去占有CPU的時間等待時間W=周轉時間-運行時間進程概念

進程調度死鎖1.先來先服務(FCFS)調度算法進程概念

進程調度死鎖當一個大進程運行時會使后到的小進程等待很長時間，這就增加了進程平均等待時間；不能為緊急進程優先分配CPU。算法思想按照進程進入就緒隊列的時間次序分配CPU。算法特點具有不可搶占性的特點，處在就緒隊列頭部的進程首先獲得CPU，一旦進程占用了CPU，一直運行到結束才放棄CPU，除非在運行中因等待事件被阻塞而放棄CPU。算法問題1.先來先服務(FCFS)調度算法進程概念

進程調度死鎖進程到達時間運行時間開始時間完成時間等待時間周轉時間帶權周轉時間P107P224P341P454平均周轉時間平均帶權周轉時間平均等待時間運行進程P1

P2

P3P4

↑0↑7↑11↑12↑1607071711592.25111278812167112.75T=(7+9+8+11)/4=8.75TW=(1+2.25+8+2.75)/4=3.5W=(0+5+7+7))/4=4.75FCFS算法的運行時間軸2.短進程優先(SPF)調度算法進程概念

進程調度死鎖必須預知進程的運行時間；對長進程不利；完全未考慮進程的緊迫程度算法思想每次進行進程調度時均選擇運行時間最短的進程分配CPU算法特點SPF是以進程的運行時間長度作為優先級，進程運行時間越短，優先級越高算法問題進程概念

進程調度死鎖進程到達時間運行時間開始時間完成時間等待時間周轉時間帶權周轉時間P107P224P341P454平均周轉時間平均帶權周轉時間平均等待時間運行進程P1

P3P2

P4

↑0↑7↑8↑12↑16070718126102.57834412167112.75T=(7+10+4+11)/4=8TW=(1+2.5+4+2.75)/4=2.56W=(0+6+3+7)/4=4FCFS算法的運行時間軸2.短進程優先(SPF)調度算法3.最短剩余時間優先算法進程概念

進程調度死鎖后提交的大進程長期得不到響應算法思想每當有進程加入就緒隊列時就需要調度，如果新到達的進程剩余時間比當前運行的進程剩余時間更短，則由新進程搶占處理機。另外，當一個進程完成時也需要調度。算法特點綜合考慮了剩余時間和當前的短進程，算法的幾個綜合評價指標有所降低算法問題進程概念

進程調度死鎖進程到達時間運行時間開始時間完成時間等待時間周轉時間帶權周轉時間P107P224P341P454平均周轉時間平均帶權周轉時間平均等待時間運行進程P1

P2

P3

P2

P4

P1

↑0↑7↑11↑160169162.2927151.2545011711261.5T=(16+5+1+6)/4=7TW=(2.29+1.25+1+1.5)/4=1.51W=(9+1+0+2)/4=3FCFS算法的運行時間軸3.最短剩余時間優先算法↑2↑4↑54.時間片輪轉算法進程概念

進程調度死鎖系統的效率與時間片大小的設置有關算法思想和分時系統類似算法特點時間片輪轉為剝奪式調度算法，即當時間片用完后，即使當前進程沒有執行結束，也會被剝奪CPU。時間片輪轉算法比較適合交互式分時系統算法問題可將時間片分成多個規格，如10ms,20ms或50ms等。按時間片大小將就緒進程排成多個隊列。優化方案5.優先級調度算法進程概念

進程調度死鎖算法思想系統賦予每個進程一個優先數，用于表示該進程的優先級。調度程序總是從就緒隊列中挑選一個優先級最高的進程，使之占有處理機02動態優先級調度優先級在進程運行中，可以動態調整01靜態優先級調度優先級在進程創建時已經確定。在進程運行期間該優先數保持不變靜態優先權法比較適合于實時系統，其優先級可根據事件的緊迫程度事先設定。動態優先級調度可根據實際情況調整優先級，處理更靈活短作業的進程可以賦予較高的優先級根據用戶作業的申請，設置進程的優先級系統進程應當賦予比用戶進程高的優先級I/O繁忙的進程應當優先獲得CPU進程概念

進程調度死鎖分配優先級需要考慮的因素6.高響應比優先調度算法進程概念

進程調度死鎖需要估計每個進程的運行時間，而且每次調度時都要計算就緒隊列中所有進程的響應比，這需要耗費不少的CPU時間算法思想每個進程都擁有一個動態優先數，該優先數不僅是進程運行時間（估計值）的函數，還是其等待時間的函數RP=響應時間/運行時間=1+等待時間/運行時間算法特點高響應比優先調度算法既照顧了短進程，又不使長進程等待時間過長，是先來先服務調度算法和短進程優先調度算法的一種很好的折中調度方案算法問題6.高響應比優先調度算法進程概念

進程調度死鎖時刻事件和動作Rp值動作P1P2P3P40P1到，計算Rp1---P1運行2P2到

4P3到

5P4到

7P1結束，計算Rp-2.2541.5P3運行8P3結束，計算Rp-2.5-1.75P2運行12P2結束，計算Rp---2.75P4運行16P4結束

平均周轉時間：T=(16+5+1+6)/4=7平均帶權周轉時間：TW=(2.29+1.25+1+1.5)/4=1.51平均等待時間：W=(9+1+0+2)/4=31.死鎖的定義及產生進程概念

進程調度死鎖死鎖現象：每個進程所要求的資源都已被另一個進程占用，出現沒有一個進程能繼續運行，這種情況稱“死鎖”。打印機進程A進程B讀卡機進程A申請到打印機進程A需要讀卡機進程B申請到讀卡機進程B需要打印機例如：進程A和B按下面的順序推進，導致死鎖。

1.A：申請打印機

2B：申請讀卡機

3.A：申請讀卡機4.B：申請打印機進程概念

進程調度死鎖資源的部分分配需求某類資源的若干進程；每次只能申請或被分配其完全需求資源的一部分進程間非法交叉推進出現相關進程由于資源分配不當而出現循環等待資源獨占性資源不能共享，外設只能由一個進程用完才能為其他進程所使用資源的不可剝奪性資源的非搶占式分配，一個進程占用外設時，另一個進程就不能把它奪過來，只能等待產生死鎖的四個必要條件進程概念

進程調度死鎖死鎖的預防破壞產生死鎖的4個必要條件中的任何一個死鎖的避免躲避死鎖的發生死鎖檢測與恢復允許死鎖產生，但能檢測出來并且有能力處理和恢復010203解決死鎖的辦法進程概念

進程調度死鎖破壞資源的部分分配每個進程必須提出它所需要的全部資源，只有完全滿足時，才能啟動進程間非法交叉推進系統所有資源進行編號，并規定進程申請資源時必須按照資源編號的順序進行破壞資源獨占性采用假脫機技術（SPOOLing）可以使非共享設備變為共享設備破壞資源的不可剝奪性申請不到資源時，釋放原先已占有的，進入等待，以后再一起申請2.死鎖的預防提前確定系統資源分配算法，破壞產生死鎖的四個必要條件中的任何一個或幾個，以保證在系統運行中不發生死鎖進程概念

進程調度死鎖采用虛擬技術，使非共享設備變成共享設備，以預防死鎖用戶1用戶2用戶3??????輸出輸出輸出打印打印機主機2.死鎖的預防進程概念

進程調度死鎖2.死鎖的預防系統資源進行統一編號。進程申請使用資源時，必須嚴格按照編號的升序進行進程A進程B進程C1、卡片輸入機（3臺）√√√2、行式打印機（2臺）√√*3、卡片輸入機（1臺）√*4、磁帶機（1臺）進程概念

進程調度死鎖3.死鎖的避免

為了避免死鎖的發生，系統對進程提出的每一個資源請求，先不是真正去分配，而是根據當時資源的使用情況，按一定的算法去進行模擬分配后的結果。只有當探測結果不會導致死鎖，才真正接收進程提出的這一請求——銀行家算法。銀行家算法的思想:（假定在同類資源的分配上實行這一算法）系統接到一個進程的資源請求后，就先假定承認這一申請，把資源分配給它。然后系統用剩余的資源和每一個進程還需要的資源數相比，看能否找到這樣的進程，系統把資源分配給它后，就能滿足它對資源的最大需求，從而保證其運行完畢。如果能就分配給它，系統在其運行完后回收其占用的全部資源，就會有更多的剩余資源數。再重復這一過程，直到找不出這樣的進程為止。請看下面示例：進程已分配數還需要數A13B42C53系統剩余2進程已分配數還需要數A22B42C53系統剩余1例：假定某系統有12臺磁帶機，A：最大需要量4，B：最大需要量6，C：最大需要量8銀行家算法實例經過若干次申請、分配系統的狀態進程A提出申請1臺磁帶機后，采用銀行家算法系統假定分配后的狀態進程概念

進程調度死鎖3.死鎖的避免進程概念

進程調度死鎖4.死鎖的檢測和恢復操作系統可定時運行一個“死鎖檢測”程序，該程序按一定的算法去檢測系統中是否存在死鎖。其實質是確定是否存在“循環等待”條件資源號占有本資源進程號a1b3c2d2e1進程號等待資源1c2b3ee132bc進程間對資源的循環等待經過考察資源分配表并填寫資源申請表，發現出現了循環等待鏈，產生了死鎖。資源分配表進程等待表出現進程循環鏈的現象進程1資源a資源e進程3資源c進程2資源b資源d允許死鎖發生，但當死鎖發生時能檢測出來，并且有能力處理，進行恢復。可用進程

資源有向圖來檢測系統在某一特定狀態時是否將來會處于死鎖狀態。進程概念

進程調度死鎖4.死鎖的檢測和恢復進程概念

進程調度死鎖4.死鎖的檢測和恢復02撤銷進程撤銷死鎖進程，將它們占有的資源分配給另一些死鎖進程，直到死鎖解除為止01剝奪資源使用掛起/激活機制掛起一些進程，剝奪它們占有的資源給死鎖進程，以解除死鎖，待以后條件滿足時，再激活被掛起的進程死鎖解除法可歸納為兩大類第八章資源管理技術BasicsofComputerSoftware存儲管理8.3基本概念

分區管理頁式管理段式管理段頁式管理目錄基本存儲概念1分區存儲管理2頁式存儲管理3段式存儲管理4段頁式存儲管理5基本概念

分區管理頁式管理段式管理段頁式管理內存空間的共享與保護對內存中的程序和數據實施保護內存空間的擴充實現內存的邏輯擴充，提供給用戶更大的存儲空間，允許超過內存容量的程序運行內存空間的分配與回收按程序要求進行內存分配，當程序運行結束后，適時回收其占用的內存實現地址轉換實現程序中的邏輯地址到內存物理地址的轉換存儲管理應具有以下4個基本功能邏輯（相對）地址程序中按邏輯順序編排的代碼及數據的地址稱為邏輯地址物理（絕對）地址程序中按代碼及數據在內存中實際存儲位置的地址成為物理地址重定位將邏輯地址轉化為物理地址的過程稱為重定位，又稱地址映射或地址變換。一般由操作系統的鏈接過程完成。分為靜態和動態兩種。基本概念

分區管理頁式管理段式管理段頁式管理幾個概念基本概念

分區管理頁式管理段式管理段頁式管理靜態重定位靜態重定位是指當用戶程序被裝入內存時，一次性實現邏輯地址到物理地址的轉換，并在程序運行期間不再改變基本概念

分區管理頁式管理段式管理段頁式管理動態重定位動態重定位是指在程序運行過程中要訪問數據時再進行地址變換，即在指令逐條執行時完成地址轉換RR：基地址寄存器，又稱重定位寄存器ER：邏輯地址寄存器基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理分區管理的概念02可變分區存儲管理動態分區法在作業執行前并不建立分區，而是在處理作業的過程中按需要建立分區，而且其大小可隨作業或進程對內存的要求而改變01固定分區存儲管理固定分區管理是在處理任務前，內存事先劃分為若干個大小不等或相等的區域，這些區域一旦劃分好則固定不變，每個任務占一個分區，任務是連續存放的分區式存儲管理對內存采用連續分配方式，即根據用戶程序的需求為其在內存分配一段連續的存儲空間內存的分配釋放、存儲保護以及地址變換都通過分區說明表進行。基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理固定分區管理分區號大小始址狀態19KB20KB已分配225KB29KB可用340KB54KB可用4162KB94KB可用優點：分配回收方便，適用于用戶不多的小型系統；缺點：內存使用不充分，每一分區剩余部分無法利用。動態分區采用三張表對內存管理，分別為已分配分區表、空閑分區表和資源請求表。基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理動態分區管理分區號起始地址大小狀態150k20kP1290k15kP23260k40kP3:

分區號起始地址大小170k20k2105k155k3300k100k:

作業名大小:

P430kP590k:

已分配分區表空閑分區表資源請求表基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理動態分區的分配算法動態分區法在分配前，只有一個空白區。分配時，按一定的算法從空白表區中找，看是否有滿足作業的可用分區，如果存在則分配，并修改兩張表的內容，否則系統報錯。首次適應算法可用分區按起址遞增的次序排列，順序查找空閑區，一旦找到滿足要求的分區，則結束查找，從中劃分所要求的內存長度分配給用戶，把剩余的部分合并后修改可用區中的相應表項。最佳適應算法可用分區按大小遞增的次序排列，順序查找到第一個滿足要求的空白區時停止查找，從中劃分所要求的內存長度分配給用戶，把剩余的部分合并后修改可用區中的相應表項。最壞適應算法可用分區按大小遞減的次序排列，順序查找到第一個滿足要求的空白區時停止查找，從中劃分所要求的內存長度分配給用戶，把剩余的部分合并后修改可用區中的相應表項。基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理動態分區的分配算法【例】有一程序序列：程序A要求18KB,程序B要求25KB,程序C要求30KB，初始內存分配情況如左圖所示（其中陰影為已分配區）。問首次適應算法、最佳適應算法和最差適應算法中哪種能滿足該程序序列的分配?對于(b)，能滿足三個程序的空閑區請求，對于(a)和(c)，能滿足程序A和B的空閑區請求，但程序C不能及時分配空閑區空閑分區表空閑分區表空閑分區表基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理動態分區的回收回收區與上、下兩個空閑分區相鄰把這三個區域合并成一個新的空閑分區，在空閑區表中刪除下空閑區表，將上空閑區表的長度設為三個分區長度之和若回收區只與上空閑區相鄰將這兩個相嶺區域合并成一個新空閑分區，新空閑分區起始地址為上空閑區起始地址，大小為回收區與上空閑區大小之和若回收區只與下空閑區相鄰將這兩個相嶺區域合并成一個新空閑分區，新空閑分區起始地址為下空閑區起始地址，大小為回收區與下空閑區大小之和回收區上、下都不與空閑分區相鄰回收區單獨作為一個空閑分區放入空閑分區表中，同時作為一個新空閑區節點，按不同的分配算法插入到空閑分區表中基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理頁式存儲的基本原理（1）劃分塊（實頁）:將物理內存劃分成位置固定、大小相同的塊（實頁面）（2）劃分頁：將用戶邏輯地址空間也分成同樣大小的頁面，成為虛擬空間的虛頁面（3）建立頁表：建立頁表，每個作業一張，按虛頁號進行登記（4）地址變換：將虛頁面的邏輯地址轉化為實頁面的物理地址，在程序執行時改變為物理地址，屬于作業的動態重定位，一般由地址轉換機構（硬件）完成注：在分頁存儲管理中，程序中的一維邏輯地址被轉換為頁號和頁內地址。例如，設某系統的1頁的大小為2K，即2048B，在程序中將地址為2500的一維地址轉換為二維邏輯地址的方法如下：2500÷2048=1…452地址2500經轉換后，其頁號為1，頁內地址為452。基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理頁式存儲的基本原理頁式存儲管理邏輯空間和物理空間示意圖基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理頁式存儲中的數據結構（2）存儲分塊表：整個系統一張，記錄整個內存的使用情況。有位示圖、空白塊鏈等方法。（1）頁表：每個程序一張，其表項包括頁號、塊號、中斷位、改變位、淘汰位等基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理頁式存儲的地址轉換基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理頁面置換算法在頁表中登記進入的次序,淘汰時選擇最先進入的頁面先進先出算法首先淘汰到當前時間為止，被訪問次數最少的那一頁最不經常使用頁面淘汰讓循環多的頁面駐留內存，適合循環多的大程序，缺點是系統開銷大循環檢測法利用在頁表中設置一個訪問位即可實現最近沒有使用頁面淘汰選擇離當時時間最近的一段時間內最久沒有使用過的頁面先淘汰最近最少使用頁面淘汰在無法確定哪些頁的訪問概率較低時，隨機選擇某個用戶的頁面進行淘汰隨機數淘汰頁面算法最優淘汰算法基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理頁式管理的優缺點02缺點采用硬件的動態變址機構，成本大、降低了CPU速度各種管理表格占用了部分存儲空間塊內還有零頭要求運行的作業必須全部裝入主存01優點有效地解決了存儲空間的零頭垃圾問題易于實現代碼段的共享用戶可以連續編址基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理段式存儲的基本原理把程序按內容或過程關系分成段，每段有自己的名字，段內從0開始連續編址，系統以段為單位分配內存，然后通過地址映射機構把段式虛擬存儲地址轉化為內存中的實際地址。注：在分段存儲管理中，程序中的地址包括段號和段內地址。格式如下：段號：段內地址在系統中為每個進程建立一張段映像表，簡稱為段表。每個段在表中占有一表項，在其中記錄了該段在內存中的起始地址（又稱為基址）和段的長度。基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理段式存儲的內存映射基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理段式存儲的地址轉換段式頁式（1）分段由用戶設計自己劃分，每段對應的程序模塊，有完整的邏輯意義（2）段是信息的邏輯單位，便于段的共享（3）段長不等，可動態裝入，有利于新數據增加（4）邏輯空間是二維地址空間（5）一次可裝入整個段（1）分頁是由操作系統為內存管理劃分劃分的，用戶看不見（2）頁是信息的物理單位，一般不能共享（3）頁面大小相同，位置不能動態增加（4）邏輯空間是一維地址空間（5）往往需要多次缺頁中斷才能把所需的信息完整地調入內存基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理段式和頁式的比較基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理段頁式存儲的基本原理（1）采用二維地址空間，如段號、頁號和頁內單元號；（2）系統建兩張表格每一作業一張段表，每一段建立一張頁表，段表指出該段的頁表在內存中的位置；（3）地址變換機構類似頁式機制，只是前面增加一項段號（4）每一段分成若干頁，再按頁式管理，頁間不要求連續；（5）用分段方法分配管理作業，用分頁方法分配管理內存；（6）段頁式管理是段式管理和頁式管理結合而成，兼有段式和頁式基本概念分區管理頁式管理段式管理段頁式管理段頁式存儲的地址轉換第八章資源管理技術BasicsofComputerSoftware設備管理8.4目錄設備管理概述1程序程序方式2中斷處理方式3直接內存存取DMA方式4通道技術5設備管理概述

程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術設備管理概述

程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術1.設備的分類又稱外存或輔存，用于永久保存信息。既是輸入設備又是輸出設備存儲設備通過虛擬技術(如SPOOLing技術)，將一臺獨占設備改造成若干臺邏輯上共享的設備虛擬設備指在一段時間內只允許一個用戶(進程)訪問的設備獨占設備指數據按二進制位一位一位地順序傳送的設備，串口串行設備在一段時間內允許多個用戶同時訪問的設備。但這里的共享是宏觀上的共享設備指8位數據同時通過并行線進行傳送的設備，相應的接口稱作并行接口或并口并行設備I/O設備設備管理概述

程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術2.設備管理的任務完成用戶的I/O請求按照一定的規則啟動設備，完成實際的輸入、輸出操作改善I/0設備的利用率優化設備的調度，提高設備的利用率管理好I/O設備根據各種設備的特點確定分配和回收策略方便用戶要向用戶提供一組有關設備操作的統一的、友好的使用界面，方便進行系統調用設備管理概述

程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術3.設備管理的功能系統將設備分配給進程（或作業），使用完畢時系統將其及時收問，以備重新分配設備分配每個設備都響應帶有參數的特定的I/O指令設備控制為了能對設備實施分配和控制,系統要在任何時間內都能快速地跟蹤設備狀態狀態跟蹤按一定策略，以確定哪個請求者將獲得一臺設備、使用多長時間以及何時存取設備設備存取包括對緩沖區的管理，以提高CPU和I/O設備之間的并行操作，減少中斷；為改善系統的可適應性和可擴展性，應使用戶程序與實際使用的I/O物理設備無關等其它功能設備管理概述

程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術4.

CPU與設備的通信方式短中斷處理方式通道方式程序查詢方式DMA方式設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術程序查詢方式原理通過設置一個測試I/O設備“忙/閑”狀態標志的觸發器。若它置“閑”，則執行I/O操作，若它置“忙”，則CPU不斷對它進行監測，直至設備“閑”下來為止。在早期計算機系統中主要采用這種方式。設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式

DMA方式通道技術1.中斷相關概念（1）中斷：計算機運行過程中，出現某些意外情況需主機干預時，機器能自動停止正在運行的程序并轉入處理新情況的程序，處理完畢后又返回原被暫停的程序繼續運行的過程（2）中斷源：引起中斷的事件稱為中斷源。（3）中斷請求：中斷源向主機提出的進行處理的請求稱為中斷請求。（4）斷點：發生中斷時，在主機上正在運行的程序暫時停止，程序的暫停點稱為斷點。（5）中斷裝置：發現中斷、響應中斷的硬件稱為中斷裝置。（6）中斷響應：主機暫停執行原來的程序，轉去處理中斷，這樣的過程稱為中斷響應。（7）中斷處理程序：對已經得到響應的中斷請求進行處理的程序稱為中斷處理程序，它是操作系統中與硬件最接近的一部分，是操作系統和硬件的界面。設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式

DMA方式通道技術2.

CPU處理中斷的過程1査找、識別中斷源2保護斷點現場3執行中斷處理子程序4恢復現場和退出中斷設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式

DMA方式通道技術3.中斷方式的優缺點02缺點I/O操作還依賴于CPU，如果I/O處理頻繁，CPU也將很忙。特別是對字符設備，傳送一個字符，就要響應一次中斷處理；若字符I/O設備很多、傳輸量很大時，CPU可能完全陷入I/O處理中而不能自拔01優點CPU和I/O設備可并行工作，速度快，提高了資源的利用率設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術1.DMA方式的基本概念在DMA方式中，外部設備在DMA控制器支持下繞過CPU直接與內存交換數據，每次交換可以傳送一個數據塊，在每個數據塊的傳送期間無須CPU的干預。1內存與設備之間以數據塊為單位進行數據傳輸，即每次至少傳輸一個數據塊2DMA控制器獲得總線控制權直接與內存進行數據交換，CPU不介入數據傳輸事宜3CPU僅在數據塊傳送的開始和結束時進行干預，而數據塊的傳輸和I/O管理均由DMA控制器負責DMA控制方式具有以下三方面特點設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術2.DMA方式的處理過程STEP01STEP03STEP02STEP04響應階段傳送結束階段申請階段數據傳送階段在設備與內存之間進行數據傳輸，并修改內存地址寄存器和數據計數器的值設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術3.DMA方式的優缺點02缺點DMA方式只能完成簡單的數據傳輸，不能滿足更復雜的I/O操作要求01優點I/O操作處理速度快設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術1.通道的概念02通道的作用通道就可以獨立地完成輸入、輸岀的任務，而主機就不再干預，實現了主機和通道的并行操作01通道定義通道指專門用來控制輸入、輸出設備的處理器，又被稱為輸入/輸出（I/O）處理器。它是獨立于CPU的專門負責數據輸入、輸出傳輸工作的處理機設備管理概述程序查詢方式中斷處理方式DMA方式通道技術2.通道的硬件連接結構單一通道I/O系統從主機的內存到各設備之間，只有唯一的一個通路多重通道I/O系統允許每臺設備連有多條通道，稱為多重通道交叉連接I/O系統一個通道可以同時連接多個控制器，一個控制器又可以連接多個設備，連接的方式有多種第八章資源管理技術BasicsofComputerSoftware文件管理8.5目錄文件系統概述1文件結構及存取方式2文件目錄3文件存儲空間管理4文件共享和安全5文件系統概述

文件結構文件目錄文件空間管理共享和安全文件系統概述

文件結構文件目錄文件空間管理共享和安全1.文件系統的概念系統文件庫文件用戶文件只讀文件可讀寫文件可執行文件文件是存貯在某種介質上的、在邏輯上具有完整意義并具有文件名的一組有序信息的集合。文件系統是負責存取和管理文件信息的機構，又稱為文件管理系統按照文件性質與用途分可分為按照對文件的操作保護可分為文件系統概述

文件結構文件目錄文件空間管理共享和安全2.文件系統的功能使用戶能建立、修改、刪除一個文件（1）使用戶能在系統控制下共享其他用戶的文件（2）使用戶能以方便其使用的方式來構造他的文件（3）使用戶能用符號名對文件進行訪問（4）轉儲和恢復文件的能力（5）提供可靠的保護和保密措施等（6）文件系統的功能文件系統概述文件結構文件目錄文件空間管理共享和安全文件的邏輯、物理結構又稱流式文件，指對文件內信息不再劃分單位，是依次的一串字符流構成的文件無結構文件用非連續的物理塊來存放文件信息，每個物理塊有一個指針，指向后續塊，從而形成一個鏈表隊列鏈接文件結構又稱記錄式文件，由若干個相關的記錄構成。文件內的信息按邏輯含義劃分為邏輯記錄有結構文件系統為每個文件建立一張索引表，表中每一表目指出文件信息所在的邏輯塊號和與之對應的物理塊號。索引文件結構它把一個在邏輯上連續的文件信息依次存放到若干連續的物理塊中連續文件結構邏輯結構物理結構文件系統概述文件結構文件目錄文件空間管理共享和安全文件的目錄1單級目錄結構2二級目錄結構3多級目錄結構文件目錄存放每個文件的有關信息，用以標識用戶和系統可以存取的全部文件,文件控制塊(FCB)是操作系統為管理文件而設置的數據結構，存放了為管理文件所需的有關信息(文件屬性)，是文件存在的標志。文件名記錄長度記錄數起始塊號其他ABC300415—ZWJ400729—CMA100340—文件系統概述文件結構文件目錄文件存儲空間管理共享和安全文件存儲空間管理把空閑區從目錄中抽出來形成空閑區映像表文件。該文件在目錄中占一個表目空閑區映像表法又稱位示圖法，由若干連續字節構成表，表中每一位對應一個物理塊,“0”表示該對應物理塊為空閑字位映像圖把每個連續的空閑區看成一個文件，并登記在文件目錄中空閑文件法把所有空閑塊鏈接在一起組成空閑塊鏈（隊列）空閑塊鏈法文件系統概述文件結構文件目錄文件存儲空間管理共享和安全文件的共享一個在C用戶目錄下的文件也出現在B用戶目錄下。假設用戶B和C分別向共享文件添加內容，新添加的塊就只能在添加者各自的目錄中見到，這就不是真正的共享。解決方法一不將磁盤地址信息直接存儲于目錄中，而是存儲在另外一個數據結構中，目錄項則指向這個數據結構解決方法二當B需要共享C的一個文件時，就由系統創建一個類型為LINK的新文件置于B目錄下，在這個新文件中只包含了被共享文件的路徑名。當B需要存取該文件時，系統會發現這是一個LINK類型的文件，于是根據其中的文件路徑名來找到共享文件。文件系統概述文件結構文件目錄文件存儲空間管理共享和安全文件的保護和安全02文件保密指未經文件擁有者許可，任何用戶不得訪問該文件01文件保護文件本身需要防止擁有者或其他用戶破壞文件內容文件系統概述文件結構文件目錄文件存儲空間管理共享和安全文件的保護和安全存取控制矩陣的一個改進辦法，是按用戶對文件的訪問權限的差別對用戶進行分類，可使存取控制表大為簡化存取控制表對文件系統和網絡用戶分組設置用戶登錄名（usemame）和口令（password）口令方式它是一個二維矩陣，一維列出計算機的全部用戶，另一維列出系統中的全部文件，矩陣中每個元素Ai,j表示第i個用戶對第j個文件的存取權限存取控制矩陣存取控制矩陣的另一個改進辦法，以用戶或用戶組或文件為單位將用戶可存取的文件集中起來存入一個表中，稱為用戶權限表用戶權限密碼方式指用戶存儲文件時用“密鑰”對文件進行編碼加密，讀取時對其進行譯碼解密密碼方式第九章數據庫基礎前言-什么是數據庫數據庫（DataBase，也稱DB）可以直觀地理解為存放數據的倉庫按照一定的方式組織起來的有聯系、可共享的數據集合能夠被多個用戶共享，并且獨立于應用程序。數據集合、數據存儲、數據共享實例-數據庫應用數據庫應用無處不在學生檔案、績點電商商品、推薦雙11剁手、支付12306購票、搶票芝麻信用分數據、信息及處理數據研究過程及術語數據管理技術發展數據庫系統組成及功能12349.1數據、信息及處理1.數據現實世界在頭腦中反映以文字/數據/圖像等記錄3.數據處理把數據加工成計算機信息的過程包括數據收集、分類、加工等2.信息經過加工處理后的有用數據數據時信息載體、信息是數據內涵同一信息數據表達形式可不同4.數據存儲與應用加工后數據在計算機的存儲數據加工及存儲及應用信息處理的核心是數據管理從現實生活的事物特性到計算機數據表示的研究過程如下：現實轉信息世界的過程就是數據建模，形成概念模型現實世界概念（信息）世界機器（存儲/物理）世界9.2數據研究過程及術語9.2.1概念模型實體（Entry）：客觀存在可以相互區別的事物實體集（EntrySet）：同一類實體的集合屬性（Attribute）：實體的具體特性；關鍵字（Key）：可以唯一標識出一個實體的屬性和屬性值聯系（Relation）：實體之間的聯系信息世界（概念模型）：現實世界在人腦中的反映，對客觀事物及聯系的抽象描述；涉及到一下概念：實體：指可以從用戶的業務模型中標識的事物。實體可以是具體的人或物，例如學生、教師、課程都是實體。用矩形表示。聯系：現實世界中的事物內部以及事物之間的聯系在信息世界中反映為實體內部的聯系和實體之間的聯系9.2.2實體間關系及表示采用E-R(Entity-Relationship)圖表示實體間聯系，E-R模型是美籍華人PeterChen1976年提出的一對一聯系——1:1一對多聯系——1：n多對多聯系——n：m9.2.3物理模型物理模型即計算機存儲建模形成的概念模型的數據模型，包括以下三類主要模型：層次模型（HierarchicalModel）網狀模型（NetworkModel）關系模型（RelationalModel）9.2.3-1層次模型按照層次結構的形式組織數據，易于實現實體間的一對多聯系，可以用樹形結構表示，具有兩個特點：有且僅有一個根節點（沒有雙親的節點）除了根節點之外的其他節點有且僅有一個雙親節點表達一對多很容易，表達多對多較為困難。因此可以依次建立層次數據庫。9.2.3-2網狀模型按照網狀結構的形式組織數據，易于實現實體間的多對多聯系，具有兩個特點：允許一個以上的節點沒有雙親節點一個節點可以有多個雙親節點容易實現多對多聯系；物理實現容易、效率高；編程復雜；數據檢索時必須考慮存取路徑；數據更新時涉及到指針的調整；系統擴充較為麻煩9.2.3-3關系模型關系模型是用二維表格來表示實體集以及實體之間聯系的模型9.2.3-4關系模型的優缺點優點-建立在嚴格的數學概念基礎上概念單一實體和各類聯系都用關系來表示對數據的檢索見過也是關系-存取路徑對用戶透明缺點存取路徑對用戶透明導致查詢效率往往不如非關系結構的數據模型為了提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優化增加開發數據庫管理系統的難度9.2.4關系模型基本術語關系屬性（字段）元組（記錄）9.2.4關系模型—關系關系是滿足關系模型基本性質的二維表格，一個關系就是一張二維表格一般的格式為：關系名（屬性名1，屬性名2，……，屬性名n）例：課程表（課程編號，課程名稱，學時，學分，開課狀態）9.2.4關系模型—屬性二維表格中國的一列稱作一個屬性，每一列都有一個屬性名9.2.4關系模型—元組一行為一個元組，簡稱一行記錄9.3數據管理技術發展數據管理技術隨計算機軟硬件技術的發展經歷了三個階段:人工管理文件系統數據庫系統9.3.1數據人工管理階段當時軟硬件技術情況：硬件：外存儲器為卡片、磁帶軟件：匯編，程序自帶數據，沒有數據管理的專門軟件人工管理計算機沒有數據管理功能，程序和數據編寫在一起，每個程序都有自己的數據，不能共享，數據冗余度很大。9.3.2數據文件系統管理階段當時軟硬件技術情況：硬件：直接存儲設備磁盤等軟件：高級語言和操作系統，管理數據軟件為文件系統文件系統數據以文件形式存儲，由操作系統中的文件系統統一管理，具有一定的獨立性。但是文件的讀寫依賴于程序，共享有局限性。9.3.3數據數據庫系統階段(一)當時軟硬件技術情況：硬件：大容量磁盤系統充分應用軟件：數據獨立性和共享性矛盾日益突出，數據管理系統DBMS(DataBaseManagementSystem)數據庫系統數據庫中保存了數據及其結構信息，程序不考慮數據的存儲問題，具體的工作由數據庫管理系統完成。真正實現了數據的獨立和共享。9.3.3數據數據庫系統階段(二)時間：70年代后期技術：數據庫技術及網絡技術的快速發展形式：邏輯上集中、地域上分散的數據集合管理軟件：DDBMS（DistributeDBMS）局部自主：自主又合作可靠性和可用性：合理的數據冗余效率和靈活性：分散負荷系統易于擴展：方便、經濟、靈活9.4數據庫系統組成及功能硬件系統：大容量的存儲設備數據庫集合：若干數據庫系統軟件：DBMS作為數據庫建立、使用和維護的軟件；數據庫系統的核心部分；OS；系統開發軟件等。數據庫管理員：負責數據庫系統建立、維護和管理用戶：最終用戶、專業用戶（程序員）9.4數據庫系統組成及功能數據定義功能（DDL）數據操縱功能（DML）數據庫運行控制功能（DCL）數據庫維護功能數據庫管理系統（DataBaseManagementSystem，DBMS）基本功能DBMS的主要功能：數據庫的定義功能：數據定義語言DDL對數據模式進行精準描述數據操縱功能：數據操縱語言DML對數據進行操作；自住型語言和宿主型語言；DBMS中包含DML的編譯、解釋程序數據庫運行控制功能：并發控制、安全性控制、完整性控制常用關系數據庫介紹謝謝2024年7月第10章SQL語言SQL語言概述數據定義語句數據操縱語句大數據技術簡介12310.1

SQL語句概述SQL92數據庫管理系統（DBMS）生產廠商廣泛接受SQL99/SQL2003/SQL20068/SQL2011SQL是結構化查詢語言的簡稱，它是最重要的關系數據庫操作語言，提供數據定義、查詢、操作和控制的功能SQL語言的工作模式SQL的兩種工作方式：聯機使用：交互式SQL嵌入式SQl

10.2SQL定義語句學號姓名課程名稱成績學年1001張三C語言902020-20211001張三數據結構942020-20211002李四C語言802020-2021二維表信息如下：Createtable語句Altertable語句Droptable語句10.2.1CreateTable語句CREATETABLE表名稱(列名稱1數據類型,列名稱2數據類型,列名稱3數據類型,....)createtableStuScore(StuIdNUMBER, --學生IDStuNameVARCHAR(10), --學生名稱

CosNameVARCHAR(10), --課程名稱

ScoreNUMBER, --學生成績

PeriodCHAR(10) --學年

)10.2.2CreateTable進階字段約束主要有：NOTNULLPRIMARYKEYDEFAULT………..createtableStuScore(StuIdNUMBERNOTNULL, --學生IDStuNameVARCHAR(10) NOTNULL, -學生名稱

CosNameVARCHAR(10)DEFAULT‘DataBase‘，

--課程名稱

ScoreNUMBERNOTNULL,--學生成績

PeriodCHAR(10)--學年

)CREATETABLE語句中可以對字段增加相應的約束來實現字段有效性校驗

10.3SQL操縱語句Insert語句SELECT語句Update語句Delete語句10.3.1INSERT語句方式一：

INSERTINTO表名稱VALUES(值1,值2,....)方式二：

INSERTINTOtable_name(列1,列2,...)VALUES(值1,值2,....)

INSERTINTOStuScore

VALUES(1001,’張三’,‘C語言’,90,’2020-2021’)INSERTINTOStuScore(StuId,StuName,Score)

VALUES(1001,’張三’,88)10.3.2SELECT語句SELECT命令的構成：

查找什么+從何處查找+查找條件

SELECT命令的一般格式：

SELECT<字段表達式1>,<字段表達式2>,…,<字段表達式N>

//確定查詢目標 FROM<關系1>,<關系2>,…,<關系M>//查詢范圍 WHERE<條件表達式> //查詢條件 GROUPBY<分組內容>//分組依據 HAVING<組內條件>//分組提取條件 ORDERBY<排序內容>;//查詢結果的排序方式3.3.2-1最簡SELECT語句SELECT<字段表達式1>,<字段表達式2>,...<字段表達式N>FROM表1學號姓名課程名稱成績學年1001張三C語言902020-20211001張三數據結構942020-20211002李四C語言802020-202110.3.2-1最簡SELECT語句一：表達式為字段名SELECTStuId,StuName,ScoreFROMStuScoreStuIdStuIdStuNameScore1001張三901001張三941002李四80二：字段名加AS效果SELECTStuIdAs‘學號’,StuNameAS‘姓名’,ScoreAS‘成績’FROMStuScoreStuId三：達式用通配符’*’查詢所有字段SELECT*FROMStuScoreStuIdSELECT<字段表達式1>,<字段表達式2>,...<字段表達式N>FROM表1學號姓名成績1001張三901001張三941002李四8010.3.2-2SELECT-字段表達式一、查找課程最高分SELECTMAX(Score)as‘最高分’FROMStuScoreStuId二、查找課程總分、平均分SELECTSUM(Score)as‘總分’，AVGSUM(Score)as‘平均分’FROMStuScoreStuId最高分94總分平均分26488統計函數COUNT、SUM、AVG、MAX、MIN，以一個表為范圍進行統計10.3.2-3SELECT-where條件SELECT<字段表達式1>,<字段表達式2>,...<字段表達式N>FROM表1where<條件表達式>條件表達式中單個字段可以使用以下謂詞運算字段間可以通過邏輯運算連接比較謂詞：（=,<,>,<>,<=,>=）范圍謂詞：（IN,LIKE,IS）存在謂詞：（EXIST）邏輯運算：NOT、AND、OR10.3.2-3SELECT-where條件一：查找成績優秀的學生課程SELECT*FROMStuScoreStuIdwhereScore>=90二：查找C語言課程優秀的學生SELECT*FROMStuScoreStuIdwhereCosName=‘C語言’ANDScore>=90StuIdStuNameCosNameScore1001張三C語言901001張三數據結構94StuIdStuNameCosNameScore1001張三C語言90SELECT<字段表達式1>,<字段表達式2>,...<字段表達式N>FROM表1where<條件表達式>10.3.2-4SELECT-ORDERBY一、把C語言課程成績由高到底排序SELECT*FROMStuScoreStuIdwhereCosName=‘C語言’ORDERBYScoreDESCStuIdStuNameCosNameScore1001張三C語言901002李四C語言80ORDERBY字句：

ORDERBYDESC|ASC10.3.3UPADTE語句如：把張三C語言課程成績90分修改為99分UPDATEStuScoreStuIdSETScore=99whereStuName=‘張三’ANDCosName=‘C語言’學號姓名課程名稱成績學年1001張三C語言902020-202199UPDATE<表名> SET<字段名1=值1[，字段名2=值2，……]> WHERE<條件表達式>

//對指定表中滿足<條件表達式>的記錄進行修改。 //若沒有WHERE子句，則對指定表的全部記錄進行修改。10.3.4DELETE語句如：刪除李四的所有課程成績記錄DELETEFROMStuScoreStuIdwhereStuName=‘李四’學號姓名課程名稱成績學年1001張三C語言902020-20211001張三數據結構942020-20211002李四C語言802020-2021學號姓名課程名稱成績學年1001張三C語言902020-20211001張三數據結構942020-2021DELETEFROM<表名> WHERE<條件表達式>

//刪除指定表中滿足<條件表達式>所有記錄。 //若沒有WHERE子句，則刪除指定表的所有記錄。10.4.1大數據技術介紹10.4.2大數據應用謝謝2024年7月第十一章

應用軟件設計與開發技術BasicsofComputer

Software軟件工程概述軟件總體設計軟件詳細設計編

碼

測

試

與

調

試

技

術12345隊列軟

件

工

程

概

述PART 01軟件危機軟件工程概念02軟件維護如何對現有軟件進行后期的維護01軟件需求一個是如何滿足日益增長的軟件需求軟件危機是指在計算機軟件開發和維護過程中所遇到的一系列嚴重問題和矛盾，主要包括了兩方面的問題：軟件生命周期 瀑布模型 快速原型模型

軟件危機的概念 軟件危機軟件工程概念軟件生命周期1對軟件開發成本和進度的估計常常很不準確2用戶對“已完成的”軟件系統不滿意的現象經常發生3軟件產品的質量往往靠不住4軟件常常是不可維護的5軟件沒有完整的文檔資料，導致矛盾在后期開發集中暴露，為整個開發過程帶來毀滅性的后果6軟件成本在計算機系統總成本中所占的比例逐年上升7軟件開發生產率提高的速度，遠遠跟不上計算機應用的速度8缺乏完整規范的資料，軟件測試不充分，造成軟件質量與效率低下，運行中出現大量問題瀑布模型 快速原型模型軟件危機的具體表現軟件危機軟件工程概念軟件生命周期瀑布模型快速原型模型產生軟件危機的原因軟件危機

軟件工程概念軟件生命周期 瀑布模型 快速原型模型軟件工程的定義：用工程、科學和數學的原則與方法研究、維護計算機軟件的有關技術及管理方法，是研究用工程化方法構建和維護有效、實用和高質量的軟件的一門學科軟件工程的組成三要素軟件危機

軟件工程概念軟件生命周期1用分階段的生存周期計劃嚴格管理2堅持進行階段評審，以確保軟件產品質量，不能等編碼結束后再進行質量檢測3實行嚴格的產品控制（如評審批準后才能改），以適應軟件規格的變更4釆用現代程序設計技術5結果應能清楚地審查6開發小組的人員應該少而精7承認不斷改進軟件工程實踐的必要性，積極主動地采納新技術、不斷總結經驗教訓可以 軟件工程技術具有規范化和文檔化兩個明顯特點看出瀑布模型 快速原型模型軟件工程的基本原理軟件危機軟件工程概念

軟件生命周期瀑布模型 快速原型模型軟件定義軟件開發運行和維護1軟件定義確定軟件的總體目標、可行性、成本估計、制定進度表，又稱系統分析，包括：問題定義、可行性研究和需求分析三個子階段2軟件開發具體設計和實現在前一個階段定義的軟件，它是整個軟件項目實施的關鍵時期，包括：總體設計、詳細設計、編碼和單元測試、綜合測試、確認測試等階段3軟件運行和維護軟件將被安裝在特定用戶本地的運行環境中，以發揮其應有的作用，此時可能對軟件產品進行修改和升級，包括改正性維護，適應性維護、完善性維護3類。

軟件生命周期的三大階段

軟件危機軟件工程概念軟件生命周期瀑布模型快速原型模型02正確回答要解決的問題是什么？01問題定義確定要開發軟件系統的總目標

1.軟件定義：問題定義

軟件危機軟件工程概念軟件生命周期

瀑布模型快速原型模型1給出功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求2完成該軟件任務的可行性研究3估計可利用的資源

(硬件，軟件，人力等)、成本、效益、開發進度4探討解決問題的可能方案5制定出完成開發任務的實施計劃，連同可行性研究報告，提交管理部門審查6包括技術可行性、操作可行性、經濟可行性可行性研究的任務不是解決問題，而是確定問題是否可解，是否值得去解1.軟件定義：可行性研究軟件危機軟件工程概念軟件生命周期瀑布模型快速原型模型1對用戶提出的要求進行分析并給出詳細的定義