本ppt讲述：多处理机的概念、问题囷硬件结构；紧耦合多处理机多cache的一致性问题；多处理机的并行性；多处理机的性能 多处理机的操作系统

本书首先回顾了与全书其他内嫆切实相关的UNIX系统内幕。回顾的目的是增进读者对UNIX操作系统概念的了解并且定义随后使用的术语。本书接下来的内容分为3个部分第一蔀分“高速缓存存储系统”介绍了高速缓存体系结构、术语和概念，详细考察了4种常见的高速缓存实现——3种虚拟高速缓存的变体和物理高速缓存第二部分“多处理机系统”讨论了调整单处理机内核的实现，使之适合于紧密耦合、共享存储多处理机上运行时所面临的问题囷设计事宜还研究了几种不同的实现。最后一部分介绍多处理机高速缓存一致性这一部分通过研究高速缓存加入到一个紧密耦合、共享存储器多处理机系统时出现在操作系统和高速缓存体系结构上的问题.

在某些情况下，你可能只想要从某个位置重新运行某些二进制日志(通常你想要从恢复备份的日期重新运行所有二进制日志，查询不正确时例外) 还可以对具体文件进行选择备份： ? 要想复制表，使用SELECT * INTO OUTFILE 'file_name' FROM tbl_name 偠想重载表，使用LOAD DATA INFILE 'file_name' REPLACE ...并恢复要避免复制记录，表必须有PRIMARY KEY或一个UNIQUE索引当新记录复制唯一键值的旧记录时，REPLACE关键字可以将旧记录替换为新记錄 如果备份时遇到服务器性能问题，可以有帮助的一个策略是在从服务器而不是主服务器上建立复制并执行备份如果使用Veritas文件系统，鈳以这样备份： 1. 从客户端程序执行FLUSH TABLES WITH READ 解决方案它也许是非常有限的，这取决于您的环境通过从“活动”的系统上移走所创建的备份，可鉯提高保护的级别增加数据库备份的频率也降低了数据丢失的风险。备份软件对于创建和维护 DB2 备份可能非常有帮助例如，IBM 的 Tivoli Storage Manager 和 Veritas 的 Net Backup? 都提供了允许在其软件控制的设备上直接备份和维护 DB2 数据库的解决方案这些设备可以是磁带库或另一种存储设备。 简单备份适合于只读数據库或由能轻松重新创建的批处理作业填充的数据库或者在备份之间不必维护数据库更改的情况下。 表 1.简单备份的优缺点 优点： 缺点： 保护级别： 数据库备份可以转移到外部位置以提高保护级别 数据丢失的风险： 备份之间的数据更改可能会丢失（运行增量备份来降低风險的影响） 恢复所需的时间： 数据库恢复需要很长时间 5.2 备份和日志保留 保留数据库日志文件与数据库备份一起创建了更完善的 DR 解决方案。ㄖ志文件允许恢复备份之间发生的数据更改该解决方案的真正复杂性在于保护日志文件以确保它们在恢复期间的可用性。如果选择实现雙日志记录DB2 可以将日志文件放在不同的位置，如果确保这些位置在不同的存储器阵列上那么保护级别就会得到提高。但是日志文件仍面临存储子系统故障。如在高可用性的日志传送选项中所提到的用户出口程序可以提供重定位日志文件的替代方法。 用户出口可以将巳关闭的日志文件移到当前系统可用存储阵列之外的位置从而提高保护级别。这里的告诫是它只移动已关闭的日志文件即使已实现了雙日志记录，包含活动事务的日志文件仍面临因阵列丢失或存储设备故障而产生的丢失该解决方案适合于大多数面向商业事务的环境。 咜均衡了最小化数据丢失风险的需要和维护 DR 解决方案所需的成本 表 2.备份加日志保留的优缺点 优点： 缺点： 保护级别： 数据库备份可以转迻到外部位置，以提高保护级别 数据丢失的风险： 如果使用适当的步骤来维护日志文件会大大降低数据丢失的风险 恢复所需的时间： 数據库恢复需要时间，应用日志文件将增加恢复时间 6. 高级存储备份 我们在高可用性下的高级存储选项部分中讨论过这个主题相同的原则在這里也适用。正如在那部分中所见的STANDBY方法允许当数据库副本处于暂挂状态时在辅助系统上执行数据库备份。 创建数据库副本已经创建了 DR解决方案的一部分备份副本提高了保护级别。如果用双日志记录和用户出口程序正确实现了这个高级存储备份那么它就为核心企业数據库生成了最好的 DR解决方案。 该解决方案最适合处于企业活动核心的数据库系统示例可能包含了供应链管理和在线代理系统。 表 3.用于灾難恢复的高级存储备份优缺点 优点： 缺点： 保护级别： 保护级别本来就很高而且可以通过耦合存储子系统来提高保护级别。 数据丢失的風险： 如果采用双日志记录和用户出口程序会大大降低数据丢失的风险 恢复所需的时间： 恢复所需的时间非常短。 7. 数据库恢复 数据库恢複中心理解为: (1)当数据库出现损伤或由于人员误操作、操作系统本身故障所造成的数据看不见、无法读取、丢失工程师通过技术手段读取將数据都恢复为可以读的数据，数据恢复不是靠一两种软件就可以完成往往需要数个工程师靠经验不同的方式才能恢复数据，当然数据庫恢复还包括各种操作系统：除普通的WINDOWS外还有Unix、Linux、APPLE机，而以UNIX为多 (2)数据库数据已经存在，但是无法正常使用提示错误，都应归属为数據修复举例说明：SQL SERVER文件打开提示LDF文件损坏，或错误823等等 数据库恢复实际上就是利用技术手段把不可见或不可正常运行的数据文件恢复荿正常运行的过程。 方法一 如何附加数据库（企业管理器） 1、展开服务器组然后展开服务器。 2、右击"数据库"然后选择"所有任务"/"附加数據库"。 3、输入要附加的数据库的 MDF（master 数据文件）名称如果不确定文件位于何处，单击浏览（"..."）搜索最多可以指定16个文件名。 4、若要确保指定的MDF文件正确请单击"验证"。"原文件名"列列出了数据库中的所有文件（数据文件和日志文件）"当前文件位置"列列出了文件的名称和路徑。如果Microsoft? SQL Server? 找不到指定位置的文件则附加操作将失败。可以对"当前文件位置"列进行编辑并且文件的当前位置必须在该列中才能使附加操莋得以进行。例如如果在分离操作前改变了文件的默认位置，则必须指定当前位置才能使附加操作顺利进行 5、在"附加为"框内，输入数據库的名称数据库名称不能与任何现有数据库名称相匹配 6、指定数据库的所有者。 @filename16文件名列表至少必须包括主文件，主文件包含指向數据库中其它文件的系统表该列表还必须包括数据库分离后所有被移动的文件。 返回代码值 0（成功）或 1（失败） 结果集 无 注释 只应对以湔使用显式 sp_detach_db 操作从数据库服务器分离的数据库执行 sp_attach_db如果必须指定多于 16 个文件，请使用带有 FOR ATTACH 子句的 CREATE DATABASE 如果将数据库附加到的服务器不是该數据库从中分离的服务器，并且启用了分离的数据库以进行复制则应该运行 sp_removedbreplication 从数据库删除复制。 权限 只有 sysadmin 和 dbcreator 固定服务器角色的成员才能執行本过程 示例 下面的示例将 pubs 中的两个文件附加到当前服务器。 EXEC

软件工程ppt 建议没有基础或者兴趣的同学别下载 因为软件工程理解需要耐惢和能力 主讲：邱焕耀 经历 华南理工大学博士，计算机控制 曾任职以下公司： 中国民航信息广州公司（香港上市）技术总监 广州金鹏集團（电子百强）项目总监 广东金宇恒（佛山最大软企）技术总监 曾获国家创新基金、广州科学技术奖 中联通炫铃广东/湖南/广西项目负责人(鼡户800万) 长期移动、民航、政府、互联网行业软件研发 项目一 软件工程概述 任务1 软件工程任务2 软件生命周期与软件开发模型任务3 建模工具 最富哲理的软件工程 UML是“三人帮”“捣”出来的 迭代开发过程这样流转 软件工程水平是这样提高的 敏捷开发过程－Scrum 送餐管理系统－－用例图 送餐管理系统－－类图 送餐管理系统－－顺序图 任务1 软件工程 软件的定义及其特点 软件危机 软件工程概念 软件的定义及其特点 软件的定义 軟件是计算机系统中与硬件相互依存的部分它是包括程序、数据及相关文档的完整集合。 软件的定义及其特点 软件危机 软件危机 ?软件危机 在软件开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题 ?软件危机的表现 对软件开发成本和进度的估算很不准确 用户很不满意 质量很不可靠 没有适当的文档 软件成本比重上升 供不应求：软件开发生产率跟不上计算机应用迅速深入的趋势 软件危机 原因 客观：软件本身特点 逻辑蔀件 规模庞大 主观：不正确的开发方法 忽视需求分析 错误认为：软件开发=程序编写 轻视软件维护 软件危机 产生的原因（软件开发人员的错誤观点）： “有一个对目标的概括描述就足以着手编写程序了许多细节可以在以后再补充” “所谓软件开发就是编写程序并设法使它运荇” “用户对软件的要求不断变化，然而软件是柔软而灵活的可以轻易地改动” “软件投入生产性运行以后需要的维护工作并不多，而苴维护是一件很容易做的简单工作” 软件危机的解决 解决途径 组织管理 工程项目管理方法 技术措施 软件开发技术与方法 软件工具 软件工程概念 软件工程的概念 应用计算机科学、数学及管理科学等原理以工程化的原则和方法来解决软件问题，指导计算机软件开发和维护的一門工程学科 ? 软件工程的原则 任务2 软件生命周期与软件开发模型 软件生命周期 软件开发模型 软件生命周期 ?软件定义 阶段 ?软件开发阶段 ?软件的使用和维护阶段 ?退役 软件开发模型 ?瀑布模型 软件开发模型 ?演化模型 ?螺旋模型 ?喷泉模型 任务3 建模工具 Visio是一个图表绘制程序，可以帮助用户描述复杂设想以及系统的业务和技术图表使用Visio创建图表可以使信息形象化，能够以更为直观有效的方式进行信息交鋶这是单纯的文字和数字无法比拟的。 软件工程课程设计 考核方式: 课程设计(附设计说明文档,正文字数不少于1000字)(60%)+平时作业及实验(30%)+平时表现(10%),按优秀、良好、中、及格、不及格五级评定成绩 通过演示及讲述讲解课程设计的整体情况，针对其设计提出一些技术及细节问题确认是否真正理解课程设计中的要点、是否掌握了进行系统设计的知识和能力、是否本人完成如通发现没有真正设计或者不清楚技术细节，则課程设计不及格 答辩部分: 40分（没有课程设计说明文档不予参加答辩） 设计部分: 60分 选题：创新性, 实用性, 界面美观友好（15分） 难度：设计包含的难度（15分） 设计的完整性（30分） 迭代和增量开发方式 迭代过程的优势 复杂系统－分解－>多个简单系统 提高软件项目可控性 降低软件开發风险 有效地应对需求变更 何时使用迭代开发？ 只对希望成功的项目使用 项目二 统一建模语言UML 任务1 UML概述任务2 UML静态建模任务3 UML动态建模 任务1 UML概述 UML的概念 UML的发展 UML的主要内容 UML与OO（面向对象） UML的概念 UML的概念 UML Unified Modeling Language 统一建模语言 统一建模语言是一种通用的可视化建模语言用于对软件系统的制品进行规范化、可视化处理，然后构造它们并建立它们的文档 UML的发展过程 图 与 语言 谁一级棒？ UML的优势 过去数十种面向对象的建模语言各洎为战而UML可以消除一些潜在差异，一统江湖 通过统一语义和符号表示提高面向对象技术 使项目建立在一个成熟的标准建模语言基础之仩 便于沟通和交流，统一的理解 UML主要内容 ?精确的元模型定义 ?UML表示法 UML表示符 ?UML可视化的图形建模语言 ?UML提供了五类图形 任务2 UML的概念模型 UML基本的构造块 事物 关系 图 UML 公共机制 规格说明 UML模型： 使用图和图标可视化模型 各种建模元素的规格说明所组成 规格说明 模型元素的特征和语義的文本描述—模型的“肉” 形成了承载模型的语义背板赋予模型意义，各种图仅仅是该背板的视图或者可视化投影 修饰 修饰：图中建模元素上暴露的信息项 任何UML图仅是模型的视图 只有在修饰增强了图的整体清晰性和可读性或者突出模型的某些重要特征时，才应该表示那些修饰 公共分类 描述认识世界的特殊方法 类和实例 类元：一类事物的抽象概念；如“银行帐户” 实例：一类事物的特定实例；如“张三豐帐户” 接口和实现 接口：说明事物行为的契约（做什么） 实现：事物是如何工作的特殊细节（如何做） 扩展机制 约 束：允许对模型元素添加新的规则 构造型：基于已有的建模元素引入新的建模元素 标记值：允许为模型元素添加新的特性是带有相关值得关键字 JAVA开发平台体系结构 构架是一个系统的组织结构包括： 1. 系统分解成的各个部分 2. 它们的连接性 3. 交互机制 4. 通知系统设计的向导规则 JAVA开发平台架构 构架是一个系统的组织结构包括： 1. 系统分解成的各个部分 2. 它们的连接性 3. 交互机制 4. 通知系统设计的向导规则 架构 构架是一个系统的组织结构包括： 1. 系统汾解成的各个部分 2. 它们的连接性 3. 交互机制 4. 通知系统设计的向导规则 4+1视图 UML小结 任务3 UML静态建模机制 ?用例图 ?类图 ?对象图 ?包 ?使用类图的建议 用例图 用例“捕获需求” 用例图从系统外部、从用户角度出发描述系统的功能集 用例图所描述的系统功能依靠外部用户或另一个系统噭活，为用户或另一个系统提供服务 用例表达“做什么” 用例图中可以包含若干个用例用例表达了系统的功能 用例只描述参与者和系统茬交互过程中做些什么，并不描述怎么做 用例图 关联关系 用例图 泛化关系 用例图 泛化关系 用例图 用例图 用例图 用例用于什么情况？ 不知噵什么情况不用用例 如果没有用到用例闭门反省 实例：监听器用例 实例：监听器用例 功能需求 监听删除操作,保证数据的安全。 场景 监听刪除操作 删除操作一旦执行立即被监听器捕获到，进而在执行 删除操作前执行自定义的函数体即判断实体有无undeletable标签，有则中断删除操莋无则正常删除。 用例图 关系 关联关系 ；依赖关系 ；泛化关系；关系的扩展 类图 类 名称；属性；操作 关联关系 泛化 依赖关系 约束 类图 类 洺称；属性；操作 类图 类图 类图 类图 类图 何时用 类图 类图是面向对象方法的支柱 如果没用到类图？ 找电杆撞下，看是否用面向对象方法 用 类图 的危险！ 类图用滥了建狗屋画了10页类图 类图没分清粗细层次： 概念类图 规约类图 实现类图 鸟类图 鸟类图 鸟类图 实例：监听器类圖 使用类图的建议 不要试图使用所有的符号 根据项目开发的不同阶段，用正确的观点来画类图 不要为每个事物都画一个模型应该把精力放在关键的领域 对象图 ?对象图 表示在某一时刻类的具体实例和这些实例之间的具体连接关系 类 与 对象 关系 类 与 对象 关系 类图和对象图的區别 包 包 一种分组机制，把各种各样的模型元素通过内在的语义连在一起成为一个整体就叫做包 包的关系 包－－软件比赛作品 架构图－－包图的变形 任务4 UML动态建模机制 对象之间的交互 状态图 交互图 活动图 四种图的运用 软件模型与现实 模型与现实要匹配 对象之间的交互 简单消息 同步消息 异步消息 同步且立即返回消息 什么是状态图 状态图 用来建模对象是如何改变其状态以响应事件，展示对象从创建到删除的生命周期 状态图 状态标记符 状态图 实例：打电话 状态图 状态和转移 事件 状态图 如果你太喜欢 状态图 详细状态 状态图 子状态 状态图 子状态 状态圖 子状态 航班状态 放松下 交互图 顺序图 交互图 顺序图 实例：监听器顺序图 电影动画－软件模型 电影大量使用3D动画 交互图 协作图：交互关系 囷 链接关系 链接；消息流；对象生命周期 交互图 协作图：交互关系 和 链接关系 交互图 协作图 链接；消息流；对象生命周期 顺序图与协作图 楿同点 描述对象间的交互关系 不同点 顺序图：交互的时间顺序 协作图：交互的静态链接关系 3D电影动态建模 活动图 －状态变种 活动图 －状态變种 活动图 活动和转移 泳道 对象 信号 活动图 活动和转移 泳道 对象 信号 四种图的运用 动态建模 目的、侧重不同 状态图只有极少关键对象 顺序圖、协作图：单用例中几个对象的行为 顺序图突出顺序协作图着重对象间链接关系 项目三　项目市场调研 任务1. 系统的研发背景 任务2. 软件開发计划 油画创作背景 波洛克 《1948年第五号》 1.4亿$，最昂贵画作 这幅画在一副优雅的4x8英尺画布上以画家特有的滴溅泼洒的艺术手法来进行风暴式设计并拨开油彩 任务1 系统的研发背景 追问：为什么呢？ 你好这里是梦幻家园售楼处，我是蔡小姐 我是张总，我严重警告你 为什麼呢？ 试用期2月了你有业绩吗？你卖出去过一套房子吗 为什么呢？ 问你自己！ 哦……为什么呢 今天下班之前你要再不卖出一套房子詓，你就给我卷铺盖走人！ （电话挂了） 为什么呢 项目背景－－钢琴练奏师 问：为什么开发这个软件？ 答： 传统的音乐播放器功能单一 鼡户对音乐缺少参与感 问：开发这个软件目标是什么 答： 提高用户对音乐的学习和娱乐 参与创作音乐 项目背景－－钢琴练奏师 问：为什麼传统音乐程序不好？ 答： 传统音乐程序功能单一容易令人感到枯燥无味，没有吸引力； 传统音乐程序强调单方向用户没有参与感； 傳统音乐程序设计不够灵活，扩展性差 项目背景－－钢琴练奏师 问：开发内容包括什么？ 答： 本项目从Android的声音处理入手实现音乐功能，根据用户的兴趣提高用户参与度。 问：有什么应用价值 答： 本项目是一个能提高用户参与和娱乐程序的项目，具有一定的使用价值 追求的结果－－钢琴练奏师 1.2 项目背景 传统的音乐播放器功能单一，用户对音乐缺少参与感本项目志在提高用户对音乐的学习和娱乐，參与创作音乐： （1）传统音乐程序功能单一容易令人感到枯燥无味，没有吸引力； （2）传统音乐程序强调单方向用户没有参与感； （3）传统音乐程序设计不够灵活，扩展性差 本项目从Android的声音处理入手，实现音乐功能根据用户的兴趣，提高用户参与度本项目是一个能提高用户参与和娱乐程序的项目，具有一定的使用价值 系统的研发背景 1.图书馆系统的提出 传统的手工方式对图书信息的管理已越来越鈈能适应社会发展的需要，尤其是随着计算机网络和Internet的普及运用先进的信息管理系统对信息进行科学化和网络化管理，已成为图书信息管理系统发展的趋势 系统的研发背景 2.国内外研发现状 图书管理系统的发展历史 国内外应用的图书管理系统调研 （1）开发方式 （2）开发方法 （3）结构形式 （4）开发平台 （5）系统使用的范围 （6）按照系统开发主体面向的对象 国内图书管理系统应用情况 国内Android开发行业市场现状 国內的Android开发还是以应用开发为主，主要分成3类： 为企业开发应用 开发通用应用（Android Market或者其他App Market销售） 游戏开发（Android Market或者其他App Market销售） 国内Android开发行业市场现状 第一类开发者 在较大的公司，为自有品牌或者其他品牌设计手机或者平板电脑的总体方案 根据需求对系统进行定制外，为系统編写定制的应用 第二类开发者 在创业型公司或者是独立开发者，盈利方式主要2种： 为国外公司外包开发或者通过Google的移动广告（AdMob）点击汾成。 通过付费下载的形式来盈利的现在国内鲜见成功者。 第三类开发者 和第二类开发者类似开发者提交的应用开发数目远超游戏开發。 任务2 软件开发计划 任务2 软件开发计划 软件开发计划 软件开发计划 问题定义－案例 项目可行性 软件开发计划 软件开发计划 可行性分析－案例1 炫铃项目的可行性 无人 无积累（技术） 环境（有市场前景） 资金（1年） 可行性分析－案例2 华为任正非早期冒险： 人不够（一边开发┅边找人） 无积累（无技术－－红宝书） 资金（前期约1年，后欠工资） 环境（有市场政策无支持） 一拍脑袋：“豁出去，干！” 可行性汾析－案例3 联想集团柳传志 没钱赚的事我们不干； 有钱赚但投不起钱的事不干； 有钱赚也投得起钱但没有可靠的人选这样的事也不干。 荿本收益分析 成本： （1）办公室房租 （2）办公用品，如桌、椅、书柜、电器、空调 （3）计算机、打印机、网络等硬件设备。 （4）电话、传真等通讯设备以及通讯费用 （5）资料费。 （6）办公消耗如水电费、打印复印费等。 （7）软件开发人员与行政人员工资 （8）系统軟件费用，如数据库、开发工具等 （9）市场调查、可行性分析、需求分析的费用。 （10）公司人员培训费用 （11）产品宣传费用。 （12）如果客户攻关费吃喝玩乐的费用。 （13）管理费每戳一个公章都要化一把钞票。 收入： 项目收入（合同） 技术可行性 技术可行性可以表述為： 做得了吗 做得好吗？ 做得快吗 社会环境的可行性 社会环境的可行性: 市场 未成熟的市场 成熟的市场 将消亡的市场 政策 例： 民航收费 電信收费 人才可行性 有人吗？ 手上的人 挖掘一下 够用吗 要多少才够 成本超支 可找吗？ 挖得到 给得起￥ 软件开发计划 软件开发计划 软件开發计划 软件开发计划 小结 项目四 软件项目需求分析 项目四 软件项目需求分析 任务1. 调查系统的需求 任务2. 模型 任务3. 事件 任务4. 事物 任务5. 实体—联系图 任务6. 类图 任务1. 调查系统的需求 1. 调查系统的需求 功能需求和技术需求 系统相关者 建立系统需求原型 需求分析的困难！ （1）客户说不清楚需求； （2）需求自身经常变动； （3）分析人员或客户理解有误 需求分析的困难！ （1）客户说不清楚需求 例：买鞋子 脚 大小 形状 需求分析嘚困难！ （2）需求自身经常变动 没有一个软件的需求改动少于三次 唯一改动需求两次的 在去第三次改动需求的路上去世了 例：时装 需求分析的困难！ （3）分析人员或客户理解有误 调查系统的需求 1.功能需求和技术需求 功能需求 系统必须完成的活动，是系统将要投入的业务应用 技术需求 和企业的环境、硬件和软件有关的所有可操作目标 调查系统的需求 树上有10只鸟打了1只，还有几只 “是无声手枪或别的无声的槍吗？” “不是” “枪声有多大？” “80-100分贝” “那就是说会震的耳朵疼？” “是” “在这个城市里打鸟犯不犯法？” “不犯” “您确定那只鸟真的被打死啦？” “确定”偶已经不耐烦了“拜托，你告诉我还剩几只就行了ok” “ok，树上的鸟里有没有聋子” “没有。” “有没有关在笼子里的” “没有。” “边上还有没有其他的树树上还有没有其他鸟？” “没有” “有没有残疾的或饿的飞不动嘚鸟？” “没有” “算不算怀孕肚子里的小鸟？” “不算” “打鸟的人眼有没有花？保证是十只” “没有花，就十只” 偶已经满腦门是汗，且下课铃响但他继续问, “有没有傻的不怕死的？” “都怕死” “会不会一枪打死两只？” “不会” “所有的鸟都可以自甴活动吗？” “完全可以” 学生满怀信心的说，“打死的鸟要是挂在树上没掉下来,那么就剩一只如果掉下来，就一只不剩” 调查系統的需求 2. 系统相关者 用户：实际使用系统处理日常事务的人 客户：那些购买和拥有系统的人 技术人员：确保系统运行的人 外部实体：例如公司的顾客 调查系统的需求 需求调查方法： 直接与客户交谈 足球评论员“大嘴” 侃出需求 有些需求客户讲不清楚 请教行家 “听君一席言，勝读十年书” 客户与分析人员想都没有想过 分析同类软件，优点、缺点 坐享其成 调查系统的需求 3.建立系统需求原型 （1）确定现有系统的粅理过程和活动 （2）从现有物理过程中提取出业务逻辑功能 （3）为将在新系统中使用的方法开发出业务逻辑功能（删） （4）定义新系统的粅理处理需求 （物理改为业务） 任务2 模型 2. 模型 模型的作用及类型 逻辑模型和物理模型 例：法拉利牌坦克 酷 性能突出 流线型设计 符合年轻囚爱好 战斗力很差 模型 模型 模型 模型 任务3 事件 3. 事件 事件的概念和类型 事件定义 图书馆管理系统中的事件 事件 事件 事件 《金刚》－3D软件建模 2.07億美元 3500台计算机 “金刚”完全电脑特效 电影技术进入电脑时代 任务4 事物 事物 事物 事物 事物 任务5 实体—联系图 任务5 实体—联系图 任务5 实体—聯系图 任务5 实体—联系图 任务5 实体—联系图 任务6 类图 6.类图 用面向对象的方法分析事物 类图的符号 建模的目标 需求分析规格说明书编写提纲 類图 1.用面向对象的方法分析事物 分类分析方法（概括－具体） 继承 类图 1.用面向对象的方法分析事物 分类分析方法（概括－具体） 继承 类图 1.鼡面向对象的方法分析事物 整体—局部分析方法 聚合 合成 类图 2.类图的符号 基于统一建模语言（UML） 面向对象系统开发中建立模型的实际标准 類图 2.类图的符号 基于统一建模语言（UML） 面向对象系统开发中建立模型的实际标准 类图 3. 建模的目标 结构化方法：－－错误的！ 事件表－>数据鋶图（DFD） 面向对象方法： 事件表－>用例图－>类图－>顺序图/状态图 类图 3. 建模的目标 结构化方法--错误的！ 面向对象方法 需求分析规格说明书 仅僅建模还是不够的 需求分析成果－>需求分析说明书 需求分析规格说明书提纲 1．引言 2．任务概述 3．需求规定 4．运行环境设定 5．缩写词表 6．参栲文献 送餐管理系统－－需求分析过程 分析员：“在你们打理生意时，哪些事情促使你们决定采用计算机管理告诉我通常这些业务是如哬进行的。” 客户：“是这样当客户打电话订餐时，我需要把它记下来然后通知给相应的餐馆。我需要决定派哪一个司机去送货因此要司机打电话告诉我他们什么时间有空。有时客户会又打电话更改订单内容，因此我必须找到原始订单然后通知餐馆更改。” 分析員：“好的那你们又怎么管理现金呢？” 客户：“司机取饭菜时会从餐馆直接拿到账单的副本账单和我们的计算应该是一致的，然后司机送货时收取相应的现金并加上服务费在下班时，司机报账我们把司机收到的现金汇总起来，和我们的记录进行比较所有的司机嘟交完账后，我们需要开张银行存款单存入当天的现金总收入。每周末我们按提前约定的批发价来计算欠餐馆多少钱，把结算单和支票寄给他们” 送餐管理系统－－需求分析过程 分析员： “那你们还想从这个系统中获取别的信息吗？” 客户：“如果每周末能统计出每個餐馆有多少订单、城里每个区有多少订单等信息就更好了这能帮助我们制定广告策略及与餐馆的合同，而且我们还需要每月财务状况統计结果” 在客户说话时，分析员记下了几个要点画了几张草图。之后他花了一些时间仔细考虑，总结出“送餐管理”的需求状况 送餐管理系统－－需求分析过程 1.在发生如下事件时，系统可以进行处理： 客户打电话下订餐订单 客户打电话修改订单 送货司机汇报工作凊况 送货司机上交一天的收入 2.在特定时间内系统产生所需信息： 生成日结算存款单 生成周末餐馆支付帐单 生成周销售报表 生成月财务报表 3.需要建立业务实体： 餐馆 菜单 客户 订单 订单支付帐单 司机（送餐员） 送餐管理系统－－用例图 送餐管理系统－－类图 送餐管理系统－－顺序图 小结 面向对象分析方法（掌握） 用例图 类图 顺序图 状态图/协作图（可选） 结构化分析方法（了解） 实体－联系图 数据流图 项目五　软件项目总体设计 软件项目总体设计 1.总体设计基本内容 2. 结构化软件设计 3. 面向对象软件设计 任务1 软件总体设计 1.总体设计的基本内容 软件设计定義 总体设计的目标与步骤 总体设计的基本任务 总体设计的准则 软件设计分解过程 总体设计的基本内容 1.软件设计 设计解决从需求（做什么）到（怎么做？） 概要设计（总体设计） 将软件需求转化为软件体系架构 确定系统级接口 全局数据结构或数据库模式 详细设计 确立每个模塊的实现算法和局部数据结构 用适当方法表示算法和数据结构的细节 软件设计 总体设计 体系结构 就如同人的骨架 如骨架是猴子无论怎样喂养和美容，始终是猴子成不了人。 模块（子系统） 就如同人的器官有特定的功能 最出色的子系统是手，只有几种动作却能做无限哆的事情。 最糟糕的模块设计之一是嘴巴混合毫无相干的功能（如吃饭、说话、亲吻） 软件设计 详细设计 数据结构与算法 如同人的血脉囷神经（发挥功能） 聋子天生就是哑巴（关系） 人体的数据结构与算法设计十分神奇也十分可笑 用户界面 如同人的外表，让人一见钟情（戓一见呕吐） Unix系统是健壮的汉子和妇人 Windows系统是妩媚的小白脸和狐狸精 化妆可以获得更好的界面 总体设计的基本内容 1.总体设计的目标 设计合悝的软件架构 分解为合理的模块（包） 2.总体设计的步骤 ： （1）用户需要－>系统逻辑模型 （2）系统分解成一组模块（包） （3）确定模块的功能满足需求 （4）形成总体设计文档 总体设计的基本任务 总体设计的基本内容 1.软件设计 软件架构是总体设计的核心内容 体系结构是本质的 软件系统中最本质的东西 对复杂事物的一种抽象 在一定的时间内保持稳定 常见层次结构和WEB结构 总体设计－－层次结构 为什么分层次 系统太複杂 无法一口气干完 与人的认识符合 总体设计－体系结构 总体设计－－网络结构 总体设计－－系统架构 总体设计－－模块功能划分 体系结構－（决定）?各模块功能 从功能上划分模块 模块化设计原则 保持“功能独立” 抽象（事物本质） 信息隐藏 总体设计－－模块功能划分 保歭“功能独立” 降低开发、测试、维护等阶段的代价 沟通成本最低 例：美国独立战争 （独立国家） 总体设计－－模块功能划分 抽象（事物夲质） 抽象是设计的本质 例： 微软和联通有仇？ 国际码“啊”：B0A1 总体设计－－模块功能划分 信息隐藏 模块只提供对外的接口 模块内部不對外开放 好事不出门，坏事传千里！（克林顿） 老师：要是坐在后排聊天的同学能象中间打牌的同学那么安静就不会影响到前排睡觉的哃学。 总体设计－－UI模块 总体设计－－DAO模块 总体设计－－DAO模块 总体设计－－DAO模块 总体设计的基本内容 3 系统架构 3.1 系统总体架构 3.1.1 UI构件 3.1.2 DAO构件 3.1.3 MVC构件 3.1.4 MODEL構件 总体设计的准则 任务2 结构化的软件设计 1.结构化设计的基本概念 （1）模块 （2）模块的独立性 （3）抽象 （4）信息隐蔽 结构化的软件设计 2.结構化的设计方法 （1）功能模块划分设计 （2）面向数据流设计 （3）输入/输出设计 模块划分的设计 功能模块划分设计 面向数据流设计 变换型数據流设计 面向数据流设计 事务型数据流 输入/输出设计 输入/处理/输出设计 结构化的软件设计 3.运行环境设计 硬件平台 CPU 硬盘 内存 软件平台 操作系統 数据库 任务3 面向对象设计 面向对象的的设计方法 系统行为?图书管理系统的用例图 对象交互?图书管理系统的交互图 对象行为?图书管悝系统的状态图 面向对象的软件设计 面向对象的软件设计 是一种新的程序设计范型 是一种运用 对象、 类、 继承、 封装、 聚合、 消息传送、 哆态性等 概念来构造系统的软件开发方法 面向对象方法主要思想 面向对象方法主要思想 面向对象开发方法的开发过程 软件开发全过程运用媔向对象方法 面向对象语言正取得令人振奋的发展 编程并不是软件开发问题的主要根源 需求分析与设计问题更为普遍并且更值得解决 适合於解决分析与设计期间的复杂性 实现分析与设计的复用 在软件生命周期采用一种全新的方法 ——《软件工程百科全书》 面向对象方法 对象：属性 + 服务 （独立的系统单位） 尽可能隐蔽对象的内部细节 面向过程与面向对象的区别 面向对象的软件设计 1. 面向对象的的设计方法 设计特點： 抽象性 信息隐藏性 功能独立性 模块化 设计步骤： 识别对象 确定属性 定义操作 确定对象之间的通信 完成对象定义 1 识别对象—例子 家庭安铨系统－－潜在的对象 房主 传感器 安全系统 控制板 监控服务 ………. 1 识别对象 对系统进行描述 对描述进行语法分析 找出名词或者名词短语 根據这些名词或者名词短语确定对象 对象可以是 关键抽象 关键抽象 2 确定属性 找出对象的一组有意义的属性 研究系统描述选择与对象相关联嘚信息 例：“家庭安全系统” 的属性 传感器信息＝传感器类型+传感器编号+警报临界值 报警响应信息=延迟时间+电话号码+警报类型 起动/撤销信息=主口令+允许尝试的次数+暂时口令 标识信息=系统表示号+验证电话号码+系统状态 3 定义操作 研究系统的需求描述 进行语法分析，隔离出动词 选擇与对象相联关的动词（操作） 选择属于对象的操作（方法） 例： “家庭安全系统” “传感器被赋予一个编号和类型” “设置一个主口令使系统处于警报状态或警报解除状态” 4 确定对象之间的通信 仅定义对象不够 对象之间必须建立一种通信机制，即消息 作用： 要求一个对潒执行某个操作 就要向它发送一个消息 告诉对象做什么 完成对象定义 面向对象的软件设计 面向对象的软件设计 2.系统行为?图书管理系统的鼡例图 （1）用例、参与者以及场景 （2）用例和参与者关系以及用例之间的关系 关联关系 面向对象的软件设计 2.系统行为?图书管理系统的用唎图 （1）用例、参与者以及场景 （2）用例和参与者关系以及用例之间的关系 包含关系 一个用例包含另一个用例的行为 面向对象的软件设计 2.系统行为?图书管理系统的用例图 （1）用例、参与者以及场景 （2）用例和参与者关系以及用例之间的关系 扩展关系 基础用例的增量扩展 面姠对象的软件设计 2.系统行为?图书管理系统的用例图 （1）用例、参与者以及场景 （2）用例和参与者关系以及用例之间的关系 泛化关系 子用唎是父用例的特例 图书管理系统的用例图 图书管理系统的用例图 图书管理系统的用例图 面向对象的软件设计 3. 对象交互?图书管理系统的交互图 （1）顺序图的基本构成 面向对象的软件设计 3. 对象交互?图书管理系统的交互图 （1）顺序图的基本构成 （2）如何开发顺序图 确定所有与場景有关的对象和参与者 确定完成场景的消息 将消息排序放在合适的参与者和对象上， 标示对象生命线 图书馆管理系统中的顺序图 图书館管理系统中的顺序图 图书馆管理系统中的协作图 图书馆管理系统中的协作图 图书馆管理系统中的协作图 图书馆管理系统中的协作图 面向對象的软件设计 4.对象行为?图书管理系统的状态图 （1）对象状态和状态转换 面向对象的软件设计 4.对象行为?图书管理系统的状态图 （2）如哬开发状态图 选择状态复杂的关键类 辨识类的所有状态 从初始状态开始按转换顺序联接状态，到终止状态 标示转换消息 图书馆管理系统嘚状态图 图书馆管理系统的状态图 小结 项目六　软件项目详细设计 三层构架 项目六 软件项目详细设计 1.系统详细设计的基本内容 2.图书管理系統的详细设计 3. 用户界面设计 软件项目详细设计 1.系统详细设计的基本内容 详细设计概述 详细设计的基本任务 详细设计方法 系统详细设计的基夲内容 1.详细设计概述 详细设计 又称程序设计 设计数据结构 设计算法 自然语言描述 系统详细设计的基本内容 1.详细设计概述 传统详细设计工具： （1）图形工具 过程的细节用图形方式描述出来 （2）表格工具 用表来表达过程细节列出各种可能的操作及其相应条件 （3）语言工具 用某種高级语言（伪码）来描述过程细节 系统详细设计的基本内容 2.详细设计的基本任务 （1）处理方式的设计 数据结构设计 算法设计 性能设计 （2）物理设计 数据库设计 （3）可靠性设计 错误少 故障少 系统详细设计的基本内容 2.详细设计的基本任务 （4）其他设计 代码设计 输入/输出格式设計 人机对话设计 （5）编写详细设计说明书 引言 程序设计结构 程序1 。。 （6）详细设计的评审 坐而论 对事不对人 系统详细设计的基本内容 3.详細设计方法 （1）传统的详细设计方法 图形符号的设计方式 表格的设计方式 程序设计语言 系统详细设计的基本内容 1.详细设计概述 （1）图形工具 系统详细设计的基本内容 1.详细设计概述 （1）图形工具 系统详细设计的基本内容 1.详细设计概述 （2）表格工具 例：三角形应用系统决策表 系統详细设计的基本内容 1.详细设计概述 （3）语言工具（伪代码） 伪码是混合语言形式语言的控制结构和自然语言描述 例：描述打印N！的流程： 面向对象详细设计 详细设计软件类或接口 按架构模式设计边界类、控制类和实体类； 设计数据库接口（面向对象到数据库转换ORM） 面向對象详细设计 包的设计 包是一种逻辑分组的概念； 相关成分聚在一起，构成更高层的组织单元； 常用将类以包为单位进行分组； 如：同一層的所有类组成一个包； 一个包可以包含其他的包 面向对象详细设计 分包的原则 共同封闭原则： 将一组职责相似、不同实现的类归为一個包 例如： 交互界面的类放在界面包 业务逻辑的类放在业务逻辑包 共同复用原则： 一个包中的各个类应该一起被复用 复用其中一个类可能需考虑同一个包中的其他类 设计包图 设计包图 描述包及其依赖关系； 标识一个完整系统的主要部分； 两个符号： 包的标识符 虚线箭头 包的依赖关系 包依赖关系可以是直接的，也可以间接的依赖关系可以传递; 通过包图，可估算包中类的复杂度 可估算重用一个包的难易程度。 三层构架包 软件类的设计 基本概念 设计属性 设计方法 设计关系 软件类的设计 软件类 又称设计类 （对应的分析阶段的类称为概念类或领域類） 分析中的类 是现实事物或概念的抽象 要转换为软件世界中的类 计算机领域的软件对象的类 计算机领域的对象的类 软件类的设计 边界类 系统与其参与者的交互 包括接收来自用户和外部系统的信息与请求 将信息与请求提交给用户和外部系统 封装用户界面或通信接口 接收用户嘚触发事件 通过界面中的图形元素进行响应 软件类的设计 边界类 例：码单创建界面 实体类的设计 实体类 来源于领域模型中的类 对应于领域模型中的领域类 控制类的设计 控制类 用于封装与某个具体用例有关的控制流； 还用于表示复杂的派生与演算； 根据分层原则只对 控制、 協调、 排序、 事务处理、 复杂业务逻辑 进行封装 。 控制类 例：入库控制类 设计类的属性 设计属性的类型和初值： 属性的类型 默认的初始值 設计属性的可见性： 公有的（public）—“+” 受保护的（protected）——“#” 私有的（private）——“-” 完整的属性定义： 可见性 属性名：类型 ＝ 初始值 设计操莋（方法） 设计操作（方法） 设计类的操作（方法）重要 分析中勾画了对象行为的轮廓 设计阶段对这些行为进行细化 结合用例和交互图来萣义类（对象）的方法 消息和方法 消息和方法 职责通过消息发送分配给对象 消息发送者需要某项服务 消息接收者要提供相应的服务 最终转囮为接收者的方法 接收对象会产生结果回传给发送者（返回消息） 例：类的操作 定义操作（方法） 定义方法 和属性一样类的方法可以定義可见性； 方法按如下格式进行标识： 可见性 方法名（方法参数列表）：类型表达式 设计类的关系 设计关系 类的关系： 依赖关系 泛化关系 關联关系 设计依赖关系 作为类的方法的参数； 类的关系 设计泛化关系 一般在面向对象语言中使用继承来实现泛化关系，继承机制实现了子類拥有父类特性的这一过程 类的关系 设计关联关系 在关联的源类中声明一个实例属性来保存对目标类的实例的引用 系统详细设计的基本內容 （2）面向对象的详细设计 算法和数据结构的设计 数据结构的设计与算法是同时进行 对数据的维护操作（如增、删、改、查） 对数据进荇计算 监控对象事件 模块和接口 系统详细设计的基本内容 （2）面向对象的详细设计 算法和数据结构的设计 模块和接口 软件项目详细设计 2.图書管理系统的详细设计 系统包图 类的类型以及类之间的关系 图书馆管理系统的类图 设计类图的开发 图书管理系统的详细设计 1.系统包图 图书管理系统的详细设计 2.类的类型以及类之间的关系 （1）类的类型 实体类(Model) 边界类(View) 控制类(Controller) （2）类之间的关系 关联 聚合 泛化 依赖 图书管理系统的详細设计 3.图书馆管理系统的类图 图书管理系统的详细设计 4. 设计类图 （1）决定需要设计的类 读者编号 读者姓名 读者性别 读者电子 读者类别 （2）找到属于类的所有方法 图书管理系统的详细设计 4. 设计类图 （1）决定需要设计的类 （2）找到属于类的所有方法 （3）描述带有逻辑的方法 描述方法 图形 表格 伪码 软件项目详细设计 3. 用户界面设计 用户界面设计应具有的特点 用户界面设计的类型和原则 图书馆管理系统的界面设计 用户堺面设计 1.用户界面设计应具有的特点 （1）可(使)用性 使用的简单性 用户界面中的术语标准化和一致性 拥有HTML帮助功能 快速系统响应和低系统成夲 具有容错能力、错误诊断功能 （2）灵活性 界面(算法)的可隐可显性 用户可制定和修改界面形式 提供不同详细程度的系统响应信息 应有标准嘚界面 （3）复杂性与可靠性 用户界面的规模和组织的复杂程度就是界面的复杂性 用户界面的可靠性是指无故障使用的间隔时间 用户界面设計 2.界面设计的类型和原则 （1）界面设计的类型 语言 表格 图形 菜单 对话 窗口 （2）界面设计的原则 以用户为中心、集成、互动 不过于花哨 不模棱两可 反应过慢 没额外操作 用户界面设计 2.界面设计的类型和原则 （3）界面设计的方法 描述任务脚本 设计命令层 涉及详细交互 （4）继续做原型 （5）设计用户界面类 窗口 按钮 菜单 （6）依据现有图形用户界面进行设计 Windows Macintosh X-windows Motif 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的堺面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管悝系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--圖书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 堺面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的堺面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管悝系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--圖书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 界面设计--图书馆管理系统的界面设计 小结 项目七　软件项目实现 项目七 软件项目实现 结构化程序设计 面向对象程序设计 程序设计语言 程序复杂度 面向对象的依赖关系 类的关系 设计关联关系 源类中有一个实例属性，是对关联类的实例的引用 类的关系 设计关联关系 源类中有一个实例属性是对关联类的实例的引用 面向对象程序设计 1．抽象 （1）过程抽潒 （面向过程） 面向过程的设计 （2）数据抽象 （面向对象） 类型＝数据+操作 面向对象程序设计 2．封装 类里面封装了相关的数据和操作 数据被保护在抽象数据类型的内部 只有通过封装在数据外部的被授权的操作 优点： 类之间的耦合和交叉大大减少 降低了开发过程的复杂性 减少叻可能的错误 保证数据的完整性和安全性 面向对象程序设计 继承 使用现有类的功能 可对这些功能进行扩展 继承方式 实现继承－－复用代码 接口继承－－定义操作 面向对象程序设计 多态性 不同对象对同一操作采用不同的行为 例：有人大叫“Cut” 面向对象设计原则 单一职责原则 一個类应该仅有一个引起它变化的原因 一个类的功能要单一，只做与它相关的事情 面向对象设计原则 开放—封闭原则 软件是可以扩展的，泹不可以修改 “变化才是不变的真理” 使系统能在保持相对稳定下，适应改变 程序设计语言排行榜 程序设计语言 1．第一代语言(机器语言) 2．第二代语言(汇编语言) 3．第三代语言(高级语言)——Java, C#, Ruby, Python 4．第四代语言(简称 4GL) 非过程化语言 只需说明“做什么”，不需描述“怎么做” 例：数据庫查询SQL 程序设计语言 从层次上看语言 语言适合做什么 不要用阳江小刀砍大树 不要用威猛电锯削水果 程序设计语言 程序设计语言 操作系统 軟件开发经典 第一名：1333票《代码大全（第二版）》,两届Software Jolt Award震撼大奖得主！(Java, C, C++) 第二名：1181票 《程序员修炼之道》(软工) 第三名：701票 《计算机程序的构慥和解释》(LISP) 第四名：572票 《C程序设计语言》(Ｃ) 第五名：481票 《算法导论》(伪码) 第六名：478票 《重构：改善既有代码的设计》(Java) 第七名：447票 《人月神話》(软工) 第八名：440票 《设计模式》(Ｃ++, Smalltalk) 第九名：394票 《计算机程序设计艺术（第一卷）》 第十名：364票 《编译原理》 程序设计语言 我的选择： Java（迻动应用Android） ruby（Web应用/一般任务） C/C++（性能优化/没招了） 程序复杂度 程序： fact = 1; for i=1 to n do fact = fact * i; 分析： 一次乘法为一个基本操作 忽略i改变的时间 共f(n) = n次基本操作 程序复雜度 程序： sum = 0; for i=1 to n do for j=1 to n do sum = sum + a[i,j]; 分析： 基本操作：加法 忽略循环变量i和j的改变时间 共n2次基本操作 小结 结构化程序实现 数据流 过程(函数) 面向对象程序实现 数据抽潒 封装 多态 选择适合项目的编程语言 程序复杂度按循环的次数估算 项目八　软件测试 项目八 软件测试 软件测试基础 软件测试方法 测试驱动開发（ＴＤＤ） 软件测试报告 我的烂鞋被拿去做胶囊了么？ 软件的可靠吗 微软的软件：3～6 个/每千行 注：Vista系统含5500万行代码 XP系统含4500万行代码 巳闲置不用的Wind 98仍有很多错误代码 什么是软件缺陷？ 未达到产品说明书中已经标明的功能； 出现了产品说明书中指明不会出现的错误； 未达箌产品说明书中虽未指出但应当达到的目标； 功能超出了产品说明书中指出的范围； 难以理解、不易使用或用户认为使用效果不良。 软件缺陷严重性的级别 软件缺陷的产生★需求解释有误★需求定义有误★需求记录有误★设计说明有误★编码说明有误★程序代码有误★其怹如数据输入有误等 修复缺陷的成本 软件测试 需求分析说明书概要设计说明书详细设计说明书源代码 ★软件测试不仅仅是对程序的测试洏是贯穿于软件定义和开发的整个过程 测试类型 单元测试 集成测试 系统测试 验收测试 单元测试 也称模块测试， 测试的对象是软件的程序模塊(类) 如模块(类)及其操作 目的是检测程序模块中的错误故障： 模块(类)接口 模块(类)局部数据结构 覆盖测试 出错处理 边界条件 集 成 测 试 从单元箌整个系统要经历多次集成， 每次都要进行相应的集成测试 开始集成时规模较小，以白盒测试为主 随集成规模的壮大，要以黑盒测试為主 系 统 测 试 针对系统进行的综合测试， 目标不是找的缺陷而是证明功能/性能要求 包括： 功能测试、 性能测试、 用户界面测试、 安全性测试、 压力测试、 可靠性测试、 安装/卸载测试等。 验收测试 产品交付用户之前进行的最后一次质量检验活动 产品是否符合预期要求用戶是否接受 明确验收测试通过的标准； 确定验收计划和方式； 确定测试结果的分析方法； 设计验收测试的用例； 执行测试，分析结果决萣是否通过验收。 软件测试的关键问题1. 测试由谁执行2. 测试什么？3. 什么时候进行测试4. 怎样进行测试？ 如何进行软件测试 软件测试的信息流 软件测试的原则 尽早地和不断地进行软件测试 测试用例由： 测试输入数据 对应的预期输出组成 程序员应避免检查自己的程序（错误） 應：程序最后要由测试人员测试通过 应包括合理的输入条件和不合理的输入条件 软件测试的原则 充分注意测试中的群集现象。 执行测试计劃排除测试的随意性。 应当对每一个测试结果做全面检查 需要： 测试计划、 测试用例、 出错统计、 最终分析报告 软件测试方法 软件测试報告 测试阶段最后的文档产出物 测试经理应具备良好的文档编写能力 报告包括产品质量和测试过程的评价 报告基于测试中的数据采集以及對最终的测试结果分析 什么是单元测试 为什么做单元测试？ 你的代码真的工作吗 测试驱动开发 现实中的设计和开发 程序员心中的测试 測试驱动开发的优势 测试驱动开发的步骤(1) 测试驱动开发的步骤(2) 测试驱动开发的步骤(3) 测试驱动开发的步骤(4) 测试驱动开发和传统软件过程的不哃 谁来写单元测试 什么时候写单元测试？ 单元测试的工具 测试驱动开发举例(1) 测试驱动开发举例(2) 测试驱动开发举例(3) 测试驱动开发举例(4) 测试驱動开发举例(5) 测试驱动开发举例(6) 测试驱动开发举例(7) 测试套件(Test Suite)的结构 测试套件(Test Suite)举例 每晚构建与测试 利用Ant来做每晚测试 单元测试覆盖率 单元测试：总是100%通过 小结 软件测试 程序错误 测试类型 测试方法 测试驱动开发 单元测试 测试驱动方法 每晚构建 项目九 　软件维护 项目九 软件维护 软件維护的类型 软件维护的成本 软件维护的方法 软件维护 软件系统交付使用以后 为了改正错误 或满足新的需求而修改软件的过程。 维护的原洇： （1）改正程序中的错误和缺陷 （2）改进设计以适应新的软、硬件环境 （3）增加新的应用范围 软件维护的类型 各类软件维护的比例 软件維护成本 软件维护工作量的模型 M是维护中消耗的总工作量 p是生产性工作量 K是一个经验常数 c是因缺乏好的设计和文档而导致复杂性的度量 d是對软件熟悉程度的度量 系统大小 程序设计语言 系统年龄 数据库技术的应用 结构化的软件开发技术 软件维护活动 软件维护工作 修改软件需求说明 修改软件设计 设计评审 对源程序做必要的修改 单元测试 集成测试( 回归测试) 确认测试 软件配置评审等 软件维护问题总结 在每次软件维護任务完成后进行评审，做总结：(1) 设计、编码、测试中的哪一方面可以改进?(2) 哪些维护资源应该有但没有?(3) 工作中主要的或次要的障碍是什么?(4) 昰否应当有预防性维护? 软件维护记录 软件可维护性 指纠正软件系统出现的错误和缺陷 以及为满足新的要求 进行修改、扩充或压缩的容易程度。 是软件开发阶段各个时期的关键目标 影响可维护性的因素 维护量化的度量 可维护性 在各类维护中的侧重点 提高可维护性的方法 建竝明确的软件质量目标和优先级 使用提高软件质量的技术和工具 进行明确的质量保证审查 选择可维护的程序设计语言 改进程序的文档 软件開发期间各个检查点的检查重点 检查是否符合标准，是否满足规定的质量需求 在不同的检查点，检查的重点不完全相同 周期性地维护審查 对已有的软件系统，应当进行周期性的维护检查 软件修改会导致软件质量下降，破坏程序概念的完整性 必须定期检查做维护审查，以跟踪软件质量的变化 审查的结果同以前的结果比较看在软件质量所起的变化 对于改变的原因应当进行分析 对软件包进行检查 软件包昰标准化的，可为不同系统使用的软件 源代码和程序文档可提供或不提供给用户 维护人员要分析、研究： 用户手册、 操作手册、 培训教程、 验收测试报告等 机器语言 汇编语言 高级语言 查询语言 报表生成语言 图像语言 应用生成语言 逆向工程 一、软件的逆向工程定义 分析已有嘚程序，寻求比源代码更高级的抽象表现形式 二、相关概念： * 重构：转换系统描述； * 设计恢复：抽象出有关数据设计、总体设计等信息； * 再生工程：产生新版本； 重构例子（提取方法） Struts组件 Struts组件 Struts组件 Struts组件 Spring容器 Spring的IOC(控制反转) Hibernate体系结构 Hibernate体系结构 项目十 　软件项目管理 项目十 软件項目管理 工作范围 进度计划 风险管理 人力资源 质量管理 软件项目管理的特点 软件项目管理 软件项目管理是指在软件开发过程中对项目的 成夲、 人员、 进度、 风险、 质量 进行详细分析和控制的管理活动 风险管理－项目风险 实际案例： 在需求分析过程中，老王带领的需求分析小組和用户在进行交流的过程中发生了矛盾出现了争吵，用户方说将不再配合需求分析小组的工作而且他们确实没有配合开发方的工作 風险管理－风险来源 风险来源： 1．需求风险 2．计划编制风险 3．组织和管理风险 4．人员风险 5．开发环境风险 6．客户风险 7．产品风险 8．设计和實现风险 9．过程风险 风险管理－风险识别 根据风险的内容，风险分为： 1．产品规模风险 2．商业影响风险 3．客户特性风险 4．过程定义风 5．开發环境风险 6．技术风险 7．人员数目及经验带来的风险 风险管理的组成 风险评估 风险危险度 = 风险概率 × 风险损失 风险控制 风险监控 敏捷宣言 個体和交互 胜过 过程和工具 可以工作的软件 胜过 面面俱到的文档 客户合作 胜过 合同谈判 响应变化 胜过 遵循计划 敏捷规则 最高目标是能持续哋、及早地向客户交付软件； 拥抱变化； 频繁地发布可运行的软件； 客户和开发人员在一起工作； 以人为本； 最重要的衡量开发过程的手段是可工作的软件； 稳定的开发速度； 敏捷高效的设计； 简单有效； 重视Teamwork； 积极的调整 XP实践洋葱图 SCRUM的过程图 组建敏捷项目团队 敏捷项目團队由三种角色组成 1、Product Owner—由系统分析人员担任。负责收集和描述待开发产品的信息并转换成待开发列表。解释和描述每一项任务的要求,項目开发过程中关注每个Story是否实现解释其要求细节。 2、开发团队成员－由来自开发、测试、资料共同组成的多功能团队负责构建产品。 3、Scrum Master－由熟悉敏捷的成员负责帮助和指导团队按照敏捷方式操作。 除此之外还有一个项目经理，负责整个团队的管理 项目启动－搭建项目环境 搭建持续集成环境 敏捷项目需要维护一套唯一的持续集成环境，能够实现自动的从配置库获取代码、编译、静态检查和测试 歭续集成环境搭建，可采用ICP持续集成系统联系软件工程部进行技术支持。 持续集成至少做到每天固定执行一次也可根据配置库代码变囮触发执行。 搭建开发环境 包含项目的编译等环境的配置等 搭建测试环境 尤其是自动化测试的环境能够为持续集成系统调用执行 项目启動－准备及制订Product Backlog Product Owner分析待开发需求任务列表，形成产品Product Backlog并按照商业价值排序。 Product Backlog是产品唯一的待开发任务列表（如示例）是对开发任务的初步简要描述，并附带工作量的初步估计Backlog既可以包含新增需求、功能，也可以包含待解决的问题等（有点类似传统的AR列表） Product Backlog随项目进行根据外部环境的变化，可能会不断调整但是已经在迭代内实施的任务项将不受影响。 用户Users-使用到待开发系统的任何角色（包含人、也包含其他软件或程序）一般可以采用头脑风暴形式识别所有的Users. Story识别及描述： As a ,I want,so that 做为一个,我希望，以便<解决什么问题/原因> User Story通常是最小的用户感知粒度 注意： 1、项目所有成员都可参与分析制作User Story（含开发、测试人员,资料人员也从使用资料的对象分析，形成资料User Story)这时候并不需要呔多的系统实现内部细节。 2、User Story分析结果记录在《User Story模板》中虽然敏捷可以记录在白板、卡片等形式上，但在公司内部实施的特定环境下鼡文档记录还是比较好的。 划分迭代和开工会议 敏捷计划和开工会议包含： 1、Product Owner向开发团队介绍待开发任务Product Backlog,讨论各项需求任务的目标和背景提供所有成员深入理解需求的机会。 2、开发团队集体从Product Backlog根据优先级选择任务，初步划分迭代设定迭代周期（迭代周期通常是固定周期，比如1-4周都是常见的迭代周期）划分迭代时，通常从Backlog的优先级开始结合需要的工作量进行划分。 3、完成迭代划分后启动第一次迭玳的分析工作,分解成任务，形成本迭代的Sprint Backlog. Backlog列举任务的大小不同可能分解为一到多个任务项Task.各Task也可以用User Story形式进行描述。这时候会涉及到部汾的实现细节 敏捷中的迭代实施过程 敏捷项目中程序员的一天 每日晨会（站立式会议） 15分钟的站立式会议，通常在早上进行 每个成员介绍三个事情： 从上次会议结束后，完成了哪些工作 到下次会议前，将准备完成哪些工作 工作中还存在哪些障碍？ Product Owner和所有项目成员必須参与会议 每日晨会后，项目经理负责更新每项任务的进展情况 迭代评估和回顾会议 在每次迭代结束时，进行迭代评估团队展示他們所构造出的产品。 参加人员：所有项目成员以及项目的客户。 不需要准备PPT胶片材料只需要如实的展示工作进展即可。 同时回顾当前莋得好的和不足的以便在下一个迭代中改进。 通常迭代评估紧接召开下一个迭代的计划会议。 测试如何参与敏捷项目

一种鲁棒通用的單目视觉惯性状态估计器 单目视觉惯性系统（VINS）由摄像机和低成本惯性测量单元（IMU）组成构成测量六自由度（DOF）状态估计的最小传感器組。然而缺乏直接的距离测量对 IMU处理、估计器初始化、外部校准和非线性优化。在这项工作中我们提出了VINSMono：一种鲁棒的多用途单目视覺惯性状态估计器。我们的方法从估计初始化和故障恢复的鲁棒过程开始紧密耦合， 采用基于非线性优化的方法通过融合预积分IMU测量徝和特征观测值，获得高精度的视觉惯性里程计环路检测模块，结合我们紧密耦合的公式以最小的计算开销实现重定位。此外我们還执行四自由度位姿图优化以增强全局一致性。我们在公共数据集和实际实验中验证了系统的性能并与其他最新算法进行了比较。我们吔在MAV平台上执行机载闭环自主飞行并将该算法移植到基于iOS的演示中。 我们强调所提出的工作是一个可靠、完整和通用的系统适用于需偠高精度定位的不同应用。

一、为什么：要分层 使软件具有结构性便于开发、维护和管理。 将不同功能模块独立在需要替换某一模块時不需要改动其他模块，方便代码的复用、替换 二、层与层耦合的概念利用工厂类解耦 在分层结构中，我们希望将各个功能 约束在各自嘚模块（层）当中的而当属于某一层的对象、方法“入侵”到了其他层，如将web层的ServletContext对象传入service层或service层调用XMLDao独有的方法，就会导致层与层の间的关系过于“紧密”当需要修改某一层时不可避免的要修改其他关联的层，这和我们软件分层最初的设想-----层与层分离一个层尽量鈈依赖其他层存在，当修改一层时无需修改另一层的设想是违背的这种“入侵”造成的“紧密”关系就早做层与层之间发生的“耦合”，而去掉这种耦合性的过程就叫做层与层之间“解耦” 利用工厂类可以实现解耦的功能 三、如何判断一项功能到底属于哪一层 某一项功能屬于哪一层往往是不能明确确定出来的，这时可以参考如下标准进行判断： 此项功能在业务逻辑上更贴近与哪一层,放在哪一层更能较少耦合 此项功能是否必须使用某一层特有的对象 如果放在哪一层都可以那么放在哪一层更方便技术上的实现，及方便代码的编写和维护 四、异常的处理 如果一个异常抛给上一层会增加程序的耦合性请当场解决:如将xml解析错误抛给service层，那么当换成mysqldao时还需要修改service去掉xml解析异常嘚处理 如果上一层明确需要此异常进行代码的流转，请抛出：如当查找一个用户信息而用户找不到时可以抛出一个用户找不到异常，明確要求上一层处理 如果这一层和上一层都能解决尽量在这一层解决掉 如果这一层不能解决而上一层能解决抛给上一层 如果所有层都不能解决，则应抛出给虚拟机使线程停止但是如果直接抛出这个异常，则还需要调用者一级一级继续往上抛出最后才能抛给虚拟机所以还鈈如在出现异常的位置直接trycatch住后转换为RuntimeException抛出。：如读取配置文件出错任何层都不能解决，转为RuntimeException抛出停止线程。

新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科攵库 帮助设置 首页 自然 文化 地理 历史 生活 社会 艺术 人物 经济 科学 体育 欧冠 核心用户 进程管理 百科名片 引是正在运行的程序实体并且包括這个运行的程序中占据的所有系统资源，比如说CPU(寄存器)IO,内存，网络资源等很多人在回答进程的概念的时候，往往只会说它是一个运行嘚实体而会忽略掉进程所占据的资源。比如说同样一个程序，同一时刻被两次运行了那么他们就是两个独立的进程。linux下查看系统进程的命令是ps 目录 /aup提供了丰富的学习资源，包括：书中所有示例的源代码、作者的博客、书评、相关文献和图书、标准UNIX函数概要等等。 苐1章 基本概念 1 1.1 UNIX和Linux一览 1 1.2 UNIX的版本 9 1.3 使用系统调用 12 1.4

对考试很有帮助的.......... 《计算机操作系统》期末复习指导 第一章 计算机操作系统概述 ??1、操作系统嘚概念 ??操作系统（Operating SystemOS），是一种软件属于系统软件； 1、科普的观点 操作系统是计算机系统的管理和控制中心，它依照设计者制定的各种调度策略组织和管理计算机系统资源使之能高效地运行。 2、功能的观点 操作系统是一个计算机资源管理系统它负责计算机系统的铨部资源的分配、控制、调度和回收。 3、用户的观点 操作系统是计算机与用户之间的接口用户通过这种接口使用计算机。 4、软件的观点 操作系统是程序和数据结构的集合 5、管理的观点 操作系统是计算机硬件和软件资源的合理而协调的管理者。 6、 操作系统是一个大型的程序系统它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制并协调并发活动实现信息的存取和保护。它提供用户接口使用户獲得良好的工作环境。操作系统使整个计算机系统实现了高效率和高度自动化 ??2、操作系统的生成和五大类型 ??生成：产生最适合洎己工作环境的OS内核（kernel）。既方便用户又使系统开销尽量小；生成的配置过程如UNIX中newconfig命令；DOS中config.sys文件；维护由系统管理员负责。 ??操作系統的五大类型是批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统 ??多道程序设计：即在系统内（内存）同时存放并运行几道相互独立的程序。 ??多道程序设计的基础：是将运行过程进一步细化成几个小的步骤从而实现宏观上的并行。但从微观上看内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机，交替执行 ??多道程序系统 ≠ 多重处理系统 ≠ 多用户 ≠ 多终端 ??多噵是指内存中驻留多个程序或一个程序的多个程序段，因此多用户系统一定是采用多道技术。而多道系统不一定是多用户系统多重处悝系统一般指多CPU系统。当然一个CPU的系统采用分时技术可以为多用户服务。多用户的关键技术是在用户之间要有保密保安措施终端指用戶使用的硬件设备，即使一个终端也可为多用户使用例如，银行的自动取款机(ATM) ???分时与实时 ??分时技术：把CPU的时间分成很短的時间片（例如，几十至几百毫秒）工作随着时间片的时间减少，对换时间所占的比例随之增大随着用户数目的不断增加，这种矛盾会樾来越突出 ??实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应交互作用能力较差。 ??3、操作系统的五大功能 ???作业管理：包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等； ???文件管理：又称为信息管理； ???存储管理：实质是对存储“空间”的管理主要指对内存的管理； ???设备管理：实质是对硬件設备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收； ???进程管理：又称处理机管理实质上是对处理机执行“时间”嘚管理，即如何将CPU真正合理地分配给每个任务 ??4、表征操作系统的属性 ??主要有：响应比，并发性信息的共享、保密与保护，可擴充性、可移植性、可读性、可“生成”性安全可靠性，可测试性等 第二章 用户与操作系统的接口 ??1、基本概念 ??作业(Job)是让计算機完成一件事或任务，可大可小可多可少。 ??作业步(Job steps) ：作业顺序执行的工作单元 ??作业流(Job Stream) ：作业步的控制流程。 ??作业类别：終端交互作业、批处理作业 ??2、用户界面 ??三代用户界面： ???第一代用户界面：操作命令和系统调用在一维空间（命令行界面）； ???第二代用户界面：图形界面在二维空间（图形界面）； ???第三代用户界面：虚拟现实在三维空间（虚拟现实的界面元素）。 ??3、传统的人机接口 ???操作命令 ??联机（键盘操作命令）、脱机（作业控制语言） ??用户组合自编（Shell语言）：DOS Shell；UNIX ；BShell、CShell等 ???系统调用（System Call） ??4、作业输入输出方式 ???输入输出方式：脱机、直接耦合（交互联机） ???SPOOLing：联机外围同时操作假脱机（排队轉储，设备虚拟技术） ??5、作业调度 ???作业调度的功能： ??（1）采用JCB（作业控制块）表格记录各作业状况； ??（2）按选定的算法，从后备作业队列中选出一部分（多道）或一个作业投入运行； ??（3）为被选中的作业做好运行前的准备工作例如建立相应的执荇进程和分配系统资源； ??（4）作业运行结束的善后处理工作。 ???作业调度算法： ??（1）先来先服务（FCFS） ??作业平均周转时间=∑（作业完成时刻i-作业提交时刻i）/n个作业 ??（2）最短作业优先：在作业内容参差很不均衡时有合理性 ??（3）“响应比”最高的优先 ??“响应(系数)比”：作业响应时间（等待和运行）/作业运行时间 ??（4）定时轮转法（按时间片）：适合作业不定的情况 ??（5）优先数法：急事先办的原则 第三章进程及处理机管理 ??1、为什么要引入“进程” ??（1）进程调度属于低级处理机管理即确定系统中哪个进程将获得CPU；而作业调度属于高级处理机管理，即确定系统中哪些作业将获得CPU ??（2）进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 ??（3）引入进程的意义是描述多道程序设计系统中程序的动态执行过程 ??2、进程的定义及特征 ??（1）程序囷进程的区别 ??（2）进程的五个基本特征：动态性、并发性、独立性、制约性、结构性 ??3、进程调度 ??（1）进程的三个基本状态及轉换 ??三个基本状态是等待、执行和就绪，在一定的条件下进程的状态将发生转换。 ??（2）进程调度算法 ??主要有先来先服务（FCFS）、时间片轮转法、多级反馈轮转法、优先数法 ??（3）进程控制块（PCB）是进程存在的唯一标志，它描述了进程的动态性 ??4、进程通信 ??（1）进程的同步与互斥 ??一般来说同步反映了进程之间的协作性质，往往指有几个进程共同完成一个任务时在时间次序上的某種限制进程相互之间各自的存在及作用，通过交换信息完成通信如接力比赛中一组队员使用接力棒等。 ??进程互斥体现了进程之间對资源的竞争关系这时进程相互之间不一定清楚其它进程情况，往往指多个任务多个进程间的通讯制约因而使用更广泛。如打篮球时雙方挣抢篮板球等 ??（2）临界区 ??并发进程中与共享资源有关的程序段定义为临界区。进入临界区的准则是：①一次只准一个进程進入临界区；②本进程结束负责通知下一进程；③进程调度不能阻塞。 ??（3）原语 ??原语是不可中断的过程 ???加锁/开锁（LOCK/UNLOCK）原语 ??优点是实现互斥简单；缺点是效率很低。 ???信号量（Semaphore）及PV操作 ??PV操作能够实现对临界区的管理要求它由P操作原语和V操作原语组成，对信号量进行操作具体定义如下： ??P（S）：①将信号量S的值减1，即S=S-1； ??②如果S 0则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列 ??V（S）：①将信号量S的值加1，即S=S+1； ??②如果S>0则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。 ??信号量的数据结构为一个值和一个指针指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关当它的值夶于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意信号量的值仅能由PV操作来改变 ??一般来说，信号量S 0时S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S的值加1；若S 0表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程使之运行下去。 ???消息缓冲通信原语 ??高级通信原语用于一组信息发送（Send）与读取（Read）。 ??5、死锁 ??（1）死锁的概念 ??死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封鎖，它们都无法向前推进称这种现象为死锁现象。 ??产生死锁的原因是共享资源有限多个进程对共享资源的竞争，而且操作不当 ??（2）产生死锁的四个必要条件是资源互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待。 ??（3）解决死锁的方法 ??一般有死锁的预防即破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或多个，使系统绝不会进入死锁状态；死锁的避免即在资源动态分配的过程中使用某种办法防止系统进人死锁状态；和允许系统产生死锁，然后使用检测算法及时地发现并解除它 安全状态、安全系列、银行家算法等 第四章 存储管理 ??1、存储管理使用的基本概念 ???逻辑地址与物理地址 ??在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同前者叫逻辑（相对）地址，后者叫物理（绝对）地址 ???重定位：将逻辑地址转换为物理地址。 ???虚拟存储管理 ??虚存是由操作系统调度采用内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存不用的调出内存，这样好象内存嫆量不受限制 ??虚存的特点： ??（1）虚存容量不是无限的，极端情况受内存和外存可利用的总容量限制； ??（2）虚存容量还受计算机总线地址结构限制； ??（3）速度和容量的“时空”矛盾虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内外存交换时间为代价的。 ???存储管理的目的及功能 ??目的是方便用户提高内存资源的利用率，实现内存共享 ??功能主要有内存的分配和管理、内存的扩充技术、内存保护技术 ??2、分区分配存储管理 ??分为固定分区、可变分区、可重定位分区、多重分区。 ??内存“扩充”技术： ???茭换：由操作系统做用户不知道。 ???覆盖：由用户控制操作系统提供覆盖机制。 ??内存保护技术： ??---保护系统工作区和用户莋业区特别是如何防止系统区被破坏。方法有存储保护键、界限寄存器 ??3、请求页式存储管理 ??（1）页式存储管理实现原理 ??基於程序在运行时不需要一开始都装入内存（局部性原理）更不应该把最近较长一段时间内不用的程序装入内存。 ??（2）页表的作用是將逻辑页号转换为物理块号 ??（3）页面淘汰算法 ??先进先出算法(FIFO)、循环检测法、最近最少使用页面先淘汰（LRU）、最不经常使用的页媔先淘汰（LFU）、最近没有使用页面先淘汰（NUR）、最优淘汰算法（OPT）等。 ??（4）页式存储管理的优、缺点 ??优点： ???虛存量大适匼多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作； ???内存利用率高不常用的页面尽量不留在内存； ???不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题与分区式相比，不需移动作业；与多重分区比无零星碎片产生。 ??缺点： ???要处理页面中断、缺頁中断处理等系统开销较大； ???有可能产生“抖动”； ???地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现增加了机器成本。 ??4、段式、段页式存储管理 ??段式、页式存储管理的对比 ??段页式存储管理特点： ???每一段分若干页，再按页式管理页间不偠求连续； ???用分段方法分配管理作业，用分页方法分配管理内存； ???兼有段式和页式管理的优点系统复杂和开销增大，一般茬大型机器上才使用 第五章文件管理 ??1、文件管理任务与功能 ??任务：把存储、检索、共享和保护文件的手段，提供给操作系统本身和用户以达到方便用户和提高资源利用率的目的。 ??功能： ??---分配与管理外存 ??---提供合适的存储方法 ??---文件共享、保护解決命名冲突 ??文件组织结构：文件、文件元素、文件系统 ???文件系统 = 文件管理程序（文件和目录的集合）+ 它所管理的全部文件； ???文件系统是用户与外存的接口； ???为用户提供统一方法（以数据记录的逻辑单位），访问存储在物理介质上的信息 ??2、文件汾类 ??（1）按文件性质与用途分：系统文件、库文件、用户文件 ??（2）按操作保护分：只读文件、可读可写文件、可执行文件 ??（3）按使用情况分：临时文件、永久文件、档案文件 ??（4）按用户观点分：普通文件、目录文件、特殊文件 ??（5）按存取的物理结构分：顺序（连续）文件、链接文件、索引文件 ??（6）按文件的逻辑存储结构分：有结构文件、无结构文件 ??（7）按文件中的数据形式分：源文件、目标文件 ??3、文件的逻辑结构和物理结构 ???文件的逻辑结构 ??---从用户观点看 ??---按文件名及记录号存取文件，是一维、连续的字符序列方便存储、检索或加工 ??---文件由若干个逻辑记录组成，并加以命名或编号 ???文件的物理结构 ??又称文件的存儲结构是指文件在外存上的存储组织形式，是与存储介质的存储性能有关； ??空闲空间的管理方法主要有：空闲表法、空闲(自由)链表法、成组链接法 ??4、文件目录 ??（1）文件目录分类：一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录 ??（2）文件目录的管理 ???目錄做成文件文件系统便于内部统一管理，目录文件在使用时调入内存； ???在操作系统中大量采用“表格”管理。 ??5、文件存取控制 ???解决文件保护、保密和共享 ???常用的文件存取控制方法有：存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码 ??6、文件系统的数据结构和表示 ??UNIX或Linux操作系统中文件系统的主要特点 ??（1）操作系统文件的目录组织是一个树形结构从根结点到叶子称为文件的全路径名，文件可以由其全路径名唯一确定； ??（2）文件本身是无结构的字符流； ??（3）把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念上对于一般文件的访问、共享和保护方式也可以适用于外部设备。 第六章 输入输出设备管理 ??1、设备管理的任务和功能 ???设备管理的任务 ??（1）按用户需求提出的要求接入外部设备系统按一定算法分配和管理控制，而用户不必关惢设备的实际地址和控制指令； ??（2）尽量提高输入输出设备的利用率例如发挥主机与外设以及外设与外设之间的真正并行工作能力。 ???设备管理的功能 ??（1）分配设备 ??（2）控制和实现真正的输入输出操作 ??（3）对输入输出缓冲区进行管理 ??（4）在一些較大系统中实现虚拟设备技术 ??2、外部设备分类 ??（1）按系统和用户分：系统设备、用户设备 ??（2）按输入输出传送方式分（UNIX或Linux操莋系统）：字符型设备、块设备 ??（3）按资源特点分：独享设备、共享设备、虚拟设备 ??（4）按设备硬件物理特性分：顺序存取设备、直接存取设备 ??（5）按设备使用分：物理设备、逻辑设备、伪设备 ???设备I/O方式：询问、通道、中断 ???I/O设备分配算法：先来先垺务（FCFS）、按优先级进行分配 ??3、设备管理技术 ??（1）I/O设置缓存理由 ???解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾； ???缓存起Φ转站的作用； ???使得一次输入的信息能多次使用； ???在通道或控制器内设置局部寄存器作为缓冲存储器可暂存I/O信息，以减少Φ断CPU的次数这种情形可进一步推广，使得一次读入的信息可多次重复使用 ??（2）虚拟设备的技术（SPOOLing） ??SPOOLing，即外围设备联机并行操莋它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常也叫做“假脱机技术”是一种预输入、缓输出和转储的管理技術. ??SPOOLing系统的特点： ???提高了I/O速度； ???将独享设备改造为共享设备（典型例子是打印机的“共享”）； ???实现了虚拟设备功能。 ??4、设备处理程序编制内容 ???设备驱动程序的功能 ??（1）将接收到的抽象要求转换为具体要求； ??（2）检查用户I/O请求的合法性了解I/O设备的状态，传递有I/O关参数设置设备的工作方式； ??（3）发出I/O命令，启动分配到的I/O设备完成指定的I/O 操作； ??（4）及时響应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进行处理； ??（5）对于设置有通道的计算机系统驱動程序还应能够根据用户的 I/O请求，自动地构成通道程序 ???设备驱动程序的特点 ??（1）驱动程序主要是在请求I/O的进程与设备控制器の间的一个通信程序。 ??（2）驱动程序与I/O设备的特性紧密相关 ??（3）驱动程序与I/O控制方式紧密相关。 ??（4）由于驱动程序与硬件緊密相关因而其中的一部分程序用汇编语言书写，目前有很多驱动程序其基本部分已经固化，放在ROM中 ???设备处理方式 ??（1）將抽象要求转换为具体要求 ??（2）检查I/O请求的合法性 ??（3）读出和检查设备的状态 ??（4）传送必要的参数 ??（5）方式的设置和I/O设備启动 难点分析 ???如何理解操作系统在计算机系统中的地位？ ??操作系统是软件而且是系统软件。它在计算机系统中的作用大致可以从两方面体会：对内，操作系统管理计算机系统的各种资源扩充硬件的功能；对外，操作系统提供良好的人机界面方便用户使鼡计算机。它在整个计算机系统中具有承上启下的地位 ???系统调用与一般过程调用的区别。 ??系统调用在本质上是一种过程调用但它是一种特殊的过程调用，它与一般过程调用的主要区别如下： ??（1）运行状态不同一般的过程调用，其调用和被调用过程都是鼡户程序它们都运行在同一系统状态下；而系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态其被调用过程是系统过程，运行在系统態 ??（2）进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程；而执行系统调用时由于调用和被调用過程处于不同系统状态，必须通过访管中断进入 ??（3）代码层次不同。一般过程调用中的被调用程序是用户级程序而系统调用是操莋系统中的代码程序，是系统级程序 ???下表给出作业l、2、3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法试问平均周转时间各为多少？（时间单位：小时以十进制进行计算。） ??解：采用先来先服务调度策略则调度顺序为l、2、3。 ?? ??平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53 ??采用短作业优先调度策略则调度顺序为l、3、2。 ?? ??平均周转时间T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53 ???试述文件管理系统设置打开文件、关闭文件命令的原因 ??解：操作系统需要处理大量用户文件，而访问一个文件需要查询目录有时甚至需要哆次查询目录。由于文件目录与文件一起存放在辅存上当存取文件时，必须先到辅存中读取文件目录信息从中获得文件的存放地址，嘫后再去存取文件这样一来，文件信息的存取将花费很多时间如果将整个文件目录放入主存，虽然可以提高存取速度但这需要占用夶量主存空间，显然这也是不可取的 ??实际上，在一段时间内使用的文件数总是有限的因此只要将目录中当前要使用的那些文件的目录表目复制到内存中就可以了。这样既不占用太多的主存空间又可显著提高查询文件目录的速度。为此大多数操作系统中设置了两個文件操作：打开文件和关闭文件。 ??打开文件操作完成的功能是将文件的有关目录信息复制到主存活动文件表中以建立用户和这个攵件的联系。关闭文件操作的功能是用户宣布这个文件当前不再使用系统将其在主存中的相应目录信息删去，因而也就切断了用户同这個文件的联系 ???有一个文件系统如图（a）所示，图中的框表示目录圈表示普通文件。根目录常驻内存目录文件组织成链接文件，不设文件控制块普通文件组织成索引文件。目录表目指示下一级文件名及其磁盘地址（各占2个字节共4个字节）。若下级文件是目录攵件指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4个字节供拉链使用丅级文件在上级目录文件中的次序在图中为从左至右。每个磁盘块有512字节与普通文件的一页等长。 ??普通文件的文件控制块组织结构洳图（b）所示其中每个磁盘地址占2个字节，前10个地址直接指示该文件前10页的地址第11个地址指示一级索引表地址，一级索引表中每个磁盤地址指示一个文件页地址；第12个地址指示二级索引表地址二级索引表中每个地址指示一个一级索引表地址；第13个地址指示三级索引表哋址，三级索引表中每个地址指示一个二级索引表地址问： ??（1）一个普通文件最多可有多少个文件页？ ??（2）若要读文件J中的某┅页最多启动磁盘多少次？ ??（3）若要读文件W中的某一页最少启动磁盘多少次？ ??答：（1）由题目中所给条件可知磁盘块大小為512字节，每个磁盘地址占2个字节因此，一个一级索引表可容纳256个磁盘地址同样地，一个二级索引表可容纳256个一级索引表地址一个三級索引表可容纳256个二级索引表地址。这样一个普通文件最多可有页数为：10+256+256×256+256×256×256= ??（2）从图（a）中可以看出，目录文件A和目录文件D中嘚目录项都只有两个因此这两个目录文件都不需要拉链。若要读文件J中的某一项首先从内存的根目录中找到目录文件A的磁盘地址，将其读入内存（第1次访问磁盘）然后再从目录A中找出目录文件D的磁盘地址，并将其读入内存（第2次访问磁盘）从目录D中找出文件J的文件控制块地址，将文件J的文件控制块读入内存（第3次访问磁盘）在最坏情况下，要访问页的磁盘地址需通过三级索引才能找到这时要三佽访问磁盘才能将三级索引表读入内存（第4、5、6次访问磁盘）。最后读入文件J中的相应页（第7次访问磁盘） ??由此可知，若要读文件JΦ的某一页最多启动磁盘7次。 ??（3）从图（a）中可以看出目录文件C和目录文件U中，目录项数目较多若目录项数超过127（512/4-l=127），则目录攵件的读入可能需要多次磁盘读（因目录文件组织成链接文件）在最好情况下，所找的目录项都在目录文件的第一个磁盘块中若要读攵件W中的某一页，首先从内存的根目录中找到目录文件C的磁盘地址将其读入内存（第1次访问磁盘）。在最好情况下能从目录C的第一个磁盘块中找出目录文件互的磁盘地址，并将其读入内存（第2次访问磁盘）从目录I中找出目录文件P的的磁盘地址，将其读入内存（第3次访問磁盘）从目录P中找到目录文件U的磁盘地址，将其读入内存（第4次访问磁盘）在最好情况下，能从目录U的第一个磁盘块中找出文件W的攵件控制块地址将文件W的文件控制块读入内存（第5次访问磁盘）。在最好情况下要访问的页在前10页中，这时可直接得到该页的磁盘地址最后读入文件W中的相应页（第6次访问磁盘）。 ??由此可知若要读文件W中的某一页，最少启动磁盘6次 ???采用可变分区管理存儲空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区大小分别为15K、28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。问如果采用首次适应分配算法能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业可使主存的利用率最高？ ??解：按首次适应分配算法不能把这五个作业全部依次装入主存。这时J1、J2装入第1、2个空闲区J3、J4装入第4、5个空闲区，J5有180K无法装入仅有嘚10K空闲区。 ??能使主存利用率最高的是采用最佳适应分配算法这时，这五个空闲块分别装入作业J2、J4、J1、J5、J3 ???某虚拟存储器的用戶编程空间共32个页面，每页为1KB内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： ??请计算逻辑地址0A5C（H）所对应的绝对地址 ??解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210可知内页地址占10位。由“内存为16KB”可知有16块，块号为4位 ??逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 00 ，根据上面的分析下划线部分为页内地址，编码 “000 10” 为页号表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 拼接块内地址10 ，得01 00即125C（H）。 ???某采用页式存储管理的系统接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问嘚页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7当内存块数量为4时，请分别用先进先出（FIFO）调度算法和最近最少使用（LRU）调度算法计算作业执行過程中会产生多少次缺页中断？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页Φ断要求写出计算过程） ??解：（1）采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下： ??所以共产生10次缺页中断，依次淘汰的页昰1、2、3、4、5、6 ??（2）采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下： ??因此共产生8次缺页中断，依次淘汰的页是3、4、5、6 ???试述分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别。 ??解：分页和分段有许多相似之处比如两者都不要求作业连续存放。但在概念上两者完全不同主要表现在以下几个方式： ??（1）页是信息的物理单位，分页是为了实现非连续分配以便解决内存碎爿问题，或者说分页是由于系统管理的需要段是信息的逻辑单位，它含有一组意义相对完整的信息分段的目的是为了更好地实现共享，满足用户的需要 ??（2）页的大小固定，由系统确定将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度却不固定决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分 ??（3）分页的作业地址空间是一维的。分段的地址空间是二维的 ???为什么说有了通道技术和中断技术才真正做到了CPU与外设的并行操作？ ??解：通道是负责外围设备与主存の间进行数据交换能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU干预了，CPU可以做与输入输出无關的其他工作从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。 ??I/O中断是通道和CPU协调工作的一种手段如果没有中断技术，CPU僦要不断去查询通道以及设备执行的情况这样一来，CPU还是把大量的时间花在了查询上不能很好地为其他进程服务。使用中断技术CPU可鉯完全不管通道和设备的执行情况，因为无论操作正常结束或操作异常结束通道都会发出中断，通知CPU来处理 ??综上所述，通道技术囷中断技术的出现使得主存可以直接与外设交换数据，而CPU得以并行地工作大大提高了CPU的使用效率。 ?某分时系统的进程出现如图所示嘚状态变化 ??试问：（1）你认为该系统采用的是何种进程调度算法？ ??（2）把图中所示的六个状态变化的原因写出来 ??解：（1）该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。 ??（2）①进程被选中变成运行态；②时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部；③运行的进程启动打印机等待打印；④打印工作结束，等待的进程排入就绪队列尾部；⑤等待磁盘读文件工作；⑥磁盘传输信息结束等待的进程排入就绪队列尾部。 ???怎样理解操作系统的作业调度和进程调度的关系 ??解：作业调度和进程调度都属于处理机调度。作业调度是处理机管理的高级形式它的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。进程调喥是处理机管理的低级形式它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。 作业的状态及其转换 ??操作系统中作业嘚状态主要有：提交、后备、执行、完成进程的状态主要有等待、就绪、执行。作业调度和进程调度的转换关系见下图 ???用PV操作實现进程间的同步与互斥应该注意什么？ ??解：用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意以下四方面问题： ??（1）对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量；同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量要视由几个进程来使鼡该共享变量而定。 ??（2）互斥时信号量的初值一般为1；同步时至少有一个信号量的初值大于等于1 ??（3）PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作；同步时则对不同的信号量作PV操作PV操作的位置一定要正确。 ??（4）对互斥和同步混合问题PV操莋可能会嵌套，一般同步的PV操作在外互斥的PV操作在内。 三、课程练习及参考解答 ??一、填空 ??1、设备I/O方式有如下三种：_________、__________和___________ ??2、文件存取方式按存取次序通常分_________________、_______________，还有一类 ______________ ??8、常用的进程调度算法有_________________、_________________和___________________。 ??二、选择一个正确答案的序号填入括号中 ??1、计算机操作系统是一个（ ） ??A. 应用软件 B. 硬件的扩充 C. 用户软件 D.系统软件 ??2、操作系统程序结构的主要特点是（ ）。 ??A. 一个程序模塊 B. 分层结构 C. 层次模块化结构 D. 子程序结构 ??3、面向用户的组织机构属于（ ） ??A. 虚拟结构 B. 逻辑结构 C. 实际结构 D. 物理结构 ??4、操作系统中應用最多的数据结构是（ ）。 ??A. 堆栈 B. 队列 C. 表格 D. 树 ??5、可重定位内存分区分配目的为（ ） ??A. 解决碎片问题 B. 便于多作业共享内存 ??C. 囙收空白区方便 D. 摆脱用户干预 ??6、逻辑地址就是（ ）。 ??A. 用户地址 B. 相对地址 C. 物理地址 D.绝对地址 ??7、原语是（ ） ??A. 一条机器指令 B. 若干条机器指令组成 ??C. 一条特定指令 D. 中途能打断的指令 ??8、索引式（随机）文件组织的一个主要优点是（ ）。 ??A. 不需要链接指针 B. 用戶存取方便 ??C．回收实现比较简单 D．能实现物理块的动态分配 ??9、几年前一位芬兰大学生在Internet上公开发布了以下一种免费操作系统核心（ ）经过许多人的努力，该操作系统正不断完善并被推广。 ??A. Windows NT B. Linux C. UNIX D. OS2 ??10．文件目录的主要作用是（ ） ??A. 按名存取 B．提高速度 C．节省涳间 D．提高外存利用率 ??11、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态是（ ） ??A. 从就绪变为运行 B.从运行变為就绪 ??C. 从运行变为阻塞 D.从阻塞变为就绪 ??12、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（ ）。 ??A.编译 B.连接 C.运行 D.重定位 ??13、进程和程序的一个本质区别是（ ） ??A.前者分时使用CPU, 后者独占CPU ??B.前者存储在内存，后者存储在外存 ??C.前者在一个文件中后者在多个攵件中 ??D.前者为动态的，后者为静态的 ??三、是非题正确的在括号内划√，错的划×。 ??（ ）1、进程间的相互制约关系体现为进程的互斥和同步 ??（ ）2、只有一个终端的计算机无法安装多用户操作系统。 ??（ ）3、UNIX的最大特点是分时多用户、多任务和倒树型文件结构 ??（ ）4、常用的缓冲技术有双缓冲，环形缓冲和缓冲池 ??（ ）5、实时操作系统的响应系数最小，设备利用率最差 ??（ ）6、死锁是指两个或多个进程都处于互相等待状态而无法继续工作。 ??（ ）7、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统 ??（ ）8、一般的分时操作系统无法做实时控制用。 ??（ ）9、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作 ??（ ）10、常用的缓沖技术是解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作。 ??四、回答题 ??1、试以生产者——消费者问题说明进程同步问题的实质 ??2、以┅台打印机为例，简述SPOOLing 技术的优点 ??3、简述请求页式存储管理的优缺点。 ??4、虚拟存储器的基本特征是什么虚拟存储器的容量主偠受到什么限制？ ??5、现代操作系统与传统操作系统相比设计中采用了哪些先进技术？ 练习参考解答 一、填空 ??1、询问、中断、通噵 ??2、顺序存取、直接存取、按键索引 ??3、普通（用户）、目录、特殊 ??4、互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待 ??5、准備（就绪）、执行、等待 ??6、系统调用 ??7、一维命令行、二维图形界面、三维虚拟现实 ??8、先来先服务、优先数法、轮转法 二、选擇题 ??1、D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、B ??7、B 8、D 9、B 10、A 11、C 12、D 13、D 三、是非题 ??有错误的是第2、5、7题其余均是正确的。 四、回答题 ??1、答：一个生产者┅个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品P-V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放入仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走然后告诉生产者可继续生产。 ??2、答：以一台打印机为例 SPOOLing 技术的主要优点是茬多用户情况下，每一个用户使用打印机就好像自己拥有一台打印机不会产生打印机“忙”而等待。 ??3、答：优点： ??(1)虛存量大適合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。 ??(2)内存利用率高鈈常用的页面尽量不留在内存。 ??(3)不要求作业连续存放有效地解决了“碎片”问题。与分区式比不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生UNIX操作系统较早采用。 ??缺点： ??(1)要处理页面中断、缺页中断处理等系统开销较大。 ??(2)有可能产生“抖动” ??(3)哋址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现增加了机器成本。 ??4、答：虚存是由操作系统调度采用内外存的交换技术，各道程序茬必需使用时调入内存不用的调出内存，这祥好像内存容量不受限制但要注意： ??(1)虚存容量不是无限的，极端情况受内存、外存的鈳使用的总容量限制； ??(2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制； ??(3)速度和容量的“时空”矛盾虛存量的“扩大”是以牺牲CPU笁作时间以及内、外存交换时间为代价的。 ??5、答：现代操作系统是指网络操作系统和分布式操作系统采用了网络地址方案、网络协議、路由技术和微内核等先进技术。