系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師教程1_W

1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師教程（第 3 版）本書(shū)介紹：本書(shū)由希賽教育軟考學(xué)院組織編寫(xiě)，作為計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格（水平）考試中的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師級(jí)別的考試輔導(dǎo)指定教材。內(nèi)容涵蓋了最新的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師考試大綱的所有知識(shí)點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師所必須掌握的理論基礎(chǔ)知識(shí)做了詳細(xì)的介紹，重在培養(yǎng)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師所必須具備的專(zhuān)業(yè)技能和方法。 本書(shū)內(nèi)容既是 對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師考試的總體綱領(lǐng)性的要求，也是系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師職業(yè)生涯的知識(shí)與技能體系。準(zhǔn)備參加考試的人員可通過(guò)閱讀本書(shū)掌握考試大綱規(guī)定的知識(shí)，把握考試重點(diǎn)和難點(diǎn)。 本書(shū)可作為系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師和系統(tǒng)分析師的工作手冊(cè)，也可作為軟件設(shè)計(jì)師、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程師和網(wǎng)絡(luò)工程師進(jìn)一步發(fā)

2、展的學(xué)習(xí)用書(shū)，還可作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師的教學(xué)參考書(shū)。1.1 操作系統(tǒng)的類(lèi)型與結(jié)構(gòu) .2操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)分類(lèi)1.2 操作系統(tǒng)基本原理 2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的類(lèi)型 2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)模式與范式.22.2.3數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)與模式數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)的規(guī)范化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn第 2 章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.2.1進(jìn)程管理1.2.2存儲(chǔ)管理1.2.3設(shè)備管理1.2.4文件管理1.2.5作業(yè)管理第 1 章 操作系統(tǒng)2.2.4 反規(guī)范化2.3 數(shù)據(jù)操縱和使用 2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)...62

3、.2.4.9數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一） 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（二） 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)2.5 事務(wù)管理 .2并發(fā)控制故障與恢復(fù)2.6 備份與恢復(fù) 2.7 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)2.8 并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) .2功能和結(jié)構(gòu)并行處理技術(shù)2.9 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) .22.9.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)方法2.10 數(shù)據(jù)挖掘 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn2.10.1數(shù)據(jù)挖掘的概念2.10.2數(shù)據(jù)挖掘的功能2.10.3數(shù)據(jù)挖掘常用技術(shù)

4、2.10.4數(shù)據(jù)挖掘的流程2.7.1分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的概念2.7.2分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)2.11 NoSQL2.12 大 數(shù) 據(jù)3.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) .2信道特性數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)3.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議 .23.2.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv63.3 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng) 識(shí)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)3.4 網(wǎng)絡(luò)互連與常用設(shè)備 3.5 網(wǎng)絡(luò)工程3.6 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù) 3.7 綜合布線 4.1 性能指標(biāo) ..44.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Web 服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn第 4 章 系統(tǒng)性

5、能評(píng)價(jià)3.5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃3.5.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.5.3網(wǎng)絡(luò)實(shí)施3.3.1局域網(wǎng)基礎(chǔ)知3.3.2無(wú)線局域網(wǎng)3.3.3廣域網(wǎng)技術(shù)3.3.4第 3 章 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)4.2 性能計(jì)算4.3 性能設(shè)計(jì).24.3.3系統(tǒng)性能調(diào)整阿姆達(dá)爾解決方案負(fù)載均衡4.4 性能評(píng)估 .24.4.3基準(zhǔn)測(cè)試程序Web 服務(wù)器的性能評(píng)估系統(tǒng)監(jiān)視第 5 章 開(kāi)發(fā)方法5.1 軟件生命周期 5.2 軟件開(kāi)發(fā)模型構(gòu)件組裝模型5.3 統(tǒng)一過(guò)程 5.4 敏捷方法.2極限編程特征驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)5.5 軟件重用 5.6 基于架構(gòu)的軟件設(shè)計(jì) .2ABSD 方法與生命周期基于架構(gòu)

6、的軟件開(kāi)發(fā)模型5.7 形式化方法 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn第 6 章 系統(tǒng)規(guī)劃5.5.1軟件重用5.5.2構(gòu)件技術(shù)5.2.1瀑布模型5.2.2演化模型5.2.3螺旋模型5.2.4增量模型 項(xiàng)目的提出與選擇圍6.2 可行性研究與效益分析 .26.2.3可行性研究的內(nèi)容成本效益分析可行性分析報(bào)告6.3 方案的制訂和改進(jìn) 6.4 新舊系統(tǒng)的分析和比較6.5 資源估計(jì) 7.1 定義問(wèn)題與歸結(jié)模型 7.2 需求分析與軟件設(shè)計(jì) .27.2.3需求分析的任務(wù)與過(guò)程如何進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)與活動(dòng)7.3 結(jié)構(gòu)化分

7、析與設(shè)計(jì) .27.3.3結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)7.4 面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì) .27.4.3面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蠓治鼋y(tǒng)一建模語(yǔ)言系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn7.1.1問(wèn)題分析7.1.2問(wèn)題定義第 7 章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法6.4.1遺留系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法6.4.2遺留系統(tǒng)的演化策略6.1.1項(xiàng)目的立項(xiàng)目標(biāo)和動(dòng)機(jī)6.1.2項(xiàng)目提出的角色和工作范6.1.3項(xiàng)目的選擇和確定6.1.4項(xiàng)目提出和選擇的結(jié)果7.4.4 結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ谋容^7.5 用戶(hù)界面設(shè)計(jì) .2用戶(hù)界面設(shè)計(jì)的原則用戶(hù)界面設(shè)計(jì)過(guò)程7

8、.6 工作流設(shè)計(jì) 7.7 系統(tǒng)的文件設(shè)計(jì) 7.8 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.9 簡(jiǎn)單分布式計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.10 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的集成與設(shè)計(jì)7.11 系統(tǒng)過(guò)渡計(jì)劃 8.1 軟件架構(gòu)概述 .2軟件架構(gòu)的定義軟件架構(gòu)的重要性8.2 架構(gòu)需求與軟件質(zhì)量屬性 .2軟件質(zhì)量屬性六個(gè)質(zhì)量屬性及實(shí)現(xiàn)8.3 架構(gòu)設(shè)計(jì) 8.4 軟件架構(gòu)文檔化8.5 軟件架構(gòu)評(píng)估.28.5.3軟件架構(gòu)評(píng)估的方法架構(gòu)的權(quán)衡分析法成本效益分析法8.6 構(gòu)件及其復(fù)用 8.6.1 商用構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn第 8 章

9、 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)7.6.1工作流設(shè)計(jì)概述7.6.2工作流管理系統(tǒng).3應(yīng)用系統(tǒng)簇與構(gòu)件系統(tǒng)基于復(fù)用開(kāi)發(fā)的組織結(jié)構(gòu)8.7 產(chǎn)品線及系統(tǒng)演化 ..48.7.5復(fù)用與產(chǎn)品線基于產(chǎn)品線的架構(gòu)產(chǎn)品線的開(kāi)發(fā)模型特定領(lǐng)域軟件架構(gòu)架構(gòu)及系統(tǒng)演化8.8 軟件架構(gòu)建模 .28.8.3架構(gòu)的模型架構(gòu)風(fēng)格架構(gòu)風(fēng)格舉例8.9 軟件架構(gòu)視圖 ..48.9.5軟件視圖的分類(lèi)模塊視圖類(lèi)型及其風(fēng)格C&C 視圖類(lèi)型及其風(fēng)格分配視圖類(lèi)型及其風(fēng)格各視圖類(lèi)型間的映射關(guān)系9.1 設(shè)計(jì)模式概述 ..49.1.5

10、9.1.6設(shè)計(jì)模式的概念設(shè)計(jì)模式的組成GoF 設(shè)計(jì)模式其他設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)模式與軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)模式分類(lèi)9.2 設(shè)計(jì)模式及實(shí)現(xiàn) y 模式nFacade 模式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn9.2.1Abstract Factor9.2.2Singleton 模式9.2.3Decorator 模式9.2.4Facade/Sessio9.2.5Mediator 模式9.2.6Observer 模式第 9 章 設(shè)計(jì)模式9.2.7 Intercepting Filter 模 式9.3 設(shè)計(jì)模式總結(jié) 10.1 測(cè)試方法 .210.1.310.1.4軟件測(cè)

11、試階段白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試缺陷的分類(lèi)和級(jí)別調(diào)試10.2 評(píng)審方法 10.3 驗(yàn)證與確認(rèn)10.4 測(cè)試自動(dòng)化10.5 面向?qū)ο蟮臏y(cè)試 11.1 嵌入式系統(tǒng)概論 .2嵌入式系統(tǒng)的基本概念嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi)11.2 嵌入式系統(tǒng)的組成 11.3 嵌入式應(yīng)用軟件與開(kāi)發(fā)平臺(tái) .211.3.311.3.411.3.5嵌入式窗口系統(tǒng)嵌入式窗口系統(tǒng)實(shí)例分析嵌入式系統(tǒng)的 Java 虛擬機(jī)嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)嵌入式開(kāi)發(fā)調(diào)試11.4 嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) .211.4.3現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)家庭信息網(wǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（一）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：edu

12、city_cn11.2.1硬件架構(gòu)11.2.2軟件架構(gòu)第 11 章 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)第 10 章 測(cè)試評(píng)審方法11.5 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) .211.5.3使用環(huán)境的特點(diǎn)系統(tǒng)組成與關(guān)鍵技術(shù)實(shí)例解析11.6 實(shí)時(shí)系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng) 主流嵌入式操作系統(tǒng)介紹11.7 實(shí)時(shí)多任務(wù)調(diào)度與多任務(wù)設(shè)計(jì) 計(jì)模型11.8 中斷處理與異常處理.211.8.3異常和中斷的概念中斷處理中斷服務(wù)例程的設(shè)計(jì)問(wèn)題11.9 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) 技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn11.9.1嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述11.9.2開(kāi)發(fā)模型與設(shè)計(jì)流程11.9

13、.3嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心11.9.4嵌入式開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境11.9.5嵌入式軟件設(shè)計(jì)模型11.7.1并發(fā)識(shí)別與多任務(wù)設(shè)11.7.2多任務(wù)調(diào)度算法11.7.3任務(wù)的同步與通信11.7.4資源分類(lèi)與資源請(qǐng)求11.7.5死鎖11.7.6優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題11.6.1嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)概念11.6.2嵌入式操作系統(tǒng)概述11.6.3一般結(jié)構(gòu)11.6.4實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)11.6.5內(nèi)核對(duì)象11.6.6內(nèi)核服務(wù)11.6.711.4.4無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（二）11.4.5無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（三）11.4.6無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（四）11.4.7無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（五）11.4.8嵌入式 Internet11.9.6 需求分析11.9.

14、7 系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.9.8 系統(tǒng)集成與測(cè)試11.9.9 嵌入式系統(tǒng)的軟件移植11.9.10 可移植性軟件的設(shè)計(jì)12.1 項(xiàng)目的范圍、時(shí)間與成本 12.2 配置管理與文檔管理 .212.2.3軟件配置管理的概念軟件配置管理的解決方案軟件文檔管理12.3 軟件需求管理 12.4 軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn) 12.5 人力資源管理 12.6 軟件的運(yùn)行與評(píng)價(jià)12.7 軟件過(guò)程改進(jìn) 13.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 13.2 建模工具 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn13.1.1開(kāi)發(fā)環(huán)境的組成13.1.2開(kāi)發(fā)環(huán)境的分類(lèi)13.1.3分布式開(kāi)發(fā)環(huán)境第 13 章 軟件

15、開(kāi)發(fā)環(huán)境與工具12.4.1軟件質(zhì)量管理12.4.2項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理12.3.1需求變更12.3.2需求跟蹤12.1.1項(xiàng)目范圍管理12.1.2項(xiàng)目成本管理12.1.3項(xiàng)目時(shí)間管理第 12 章 開(kāi)發(fā)管理13.3 設(shè)計(jì)工具13.4 編程工具13.5 測(cè)試工具13.6 項(xiàng)目管理工具 14.1 中間件技術(shù) .214.1.3中間件的概念中間件的分類(lèi)中間件產(chǎn)品介紹14.2 應(yīng)用服務(wù)器技術(shù) 14.3 J2EE .2表示層應(yīng)用服務(wù)層14.4 .NET 14.5 企業(yè)應(yīng)用集成 14.6 輕量級(jí)架構(gòu)和重量級(jí)架構(gòu)14.6.4 基于 Struts、Spring 和 Hibernat

16、e 的輕量級(jí)架構(gòu)14.6.5 輕量級(jí)架構(gòu)和重量級(jí)架構(gòu)的探討15.1.1 對(duì)稱(chēng)密鑰加密算法系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn15.1加密和第 15 章 安全性和保密性設(shè)計(jì)14.6.1Struts 框 架14.6.2Spring 框架14.6.3Hibernate 框架14.4.1.NET 平臺(tái)14.4.2.NET 框架14.2.1應(yīng)用服務(wù)器的概念14.2.2主要的應(yīng)用服務(wù)器第 14 章 基于中間件的開(kāi)發(fā)15.1.2 不對(duì)稱(chēng)密鑰加密算法15.2 數(shù)字簽名與數(shù)字水印 15.3 數(shù)字證書(shū)與密鑰管理 .2密鑰分配中心數(shù)字證書(shū)和公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)設(shè)施15.

17、4 安全協(xié)議 .215.4.3IPSec 協(xié)議簡(jiǎn)述SSL 協(xié)議PGP 協(xié)議15.5 計(jì)算機(jī)病毒與防治 .215.5.315.5.4計(jì)算機(jī)病毒概述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的病毒發(fā)展新趨勢(shì)計(jì)算機(jī)病毒的檢測(cè)與清除計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防15.6 身份認(rèn)證與訪問(wèn)控制 15.7 網(wǎng)絡(luò)安全體系 .2OSI 安全架構(gòu)VPN 在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用15.8 系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì) 15.8.1 物理安全問(wèn)題與設(shè)計(jì)15.8.3 入侵檢測(cè)系統(tǒng)15.9 安全性規(guī)章 .2安全管理制度計(jì)算機(jī)犯罪與相關(guān)法規(guī)第 16 章 系統(tǒng)的可靠性分析與設(shè)計(jì)16.1 可靠性概述 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)

18、計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn15.8.2及其在系統(tǒng)安全中的應(yīng)用15.6.1身份認(rèn)證技術(shù)15.6.2訪問(wèn)控制技術(shù)15.2.1數(shù)字簽名15.2.2數(shù)字信封16.2 系統(tǒng)故障模型16.3 系統(tǒng)配置方法 .216.3.3單機(jī)容錯(cuò)技術(shù)雙機(jī)熱備份技術(shù)服務(wù)器集群技術(shù)16.4 系統(tǒng)可靠性模型 .216.4.3時(shí)間模型故障植入模型數(shù)據(jù)模型16.5 系統(tǒng)的可靠性分析和可靠度計(jì)算 .2組合模型馬爾柯夫模型16.6 提高系統(tǒng)可靠性的措施 16.7 故障對(duì)策和備份與恢復(fù) 17.1 著作權(quán)法及實(shí)施條例 .217

19、.1.3著作權(quán)法客體著作權(quán)法主體著作權(quán)17.2 計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例 17.3 商標(biāo)法及實(shí)施條例17.4 專(zhuān)利法及實(shí)施細(xì)則17.5 反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn第 18 章 標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)第 17 章 軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)16.6.1硬件冗余16.6.2信息冗余16.2.1故障的來(lái)源以及表現(xiàn)16.2.2幾種常用的故障模型18.1 標(biāo)準(zhǔn)化概論18.2 標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型.2標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)與推薦性標(biāo)準(zhǔn)18.3 軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范與文檔標(biāo)準(zhǔn) .2軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范軟件文檔標(biāo)準(zhǔn)第 19 章 應(yīng)用數(shù)學(xué)19.1 運(yùn)籌方法 術(shù)

20、19.2 數(shù)學(xué)建模 20.1 信息系統(tǒng)概述 .220.1.320.1.420.1.520.1.6信息系統(tǒng)的發(fā)展階段信息系統(tǒng)的組成信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性信息系統(tǒng)的生命周期 信息系統(tǒng)建設(shè)的原則信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法20.2 信息系統(tǒng)工程 .220.2.320.2.4信息系統(tǒng)工程的概念信息系統(tǒng)工程的內(nèi)容信息系統(tǒng)工程的總體規(guī)劃總體規(guī)劃的方法論20.3 政府信息化與電子政務(wù) 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn第 20 章 信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)19.1.1網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技19.1.2線性規(guī)劃19.1.3決策論19.1.4對(duì)策論19.1.5排隊(duì)論19

21、.1.6存貯論.220.3.3我國(guó)政府信息化的歷程和策略電子政務(wù)的內(nèi)容和技術(shù)形式電子政務(wù)建設(shè)的過(guò)程模式和技術(shù)模式20.4 企業(yè)信息化與電子商務(wù) 20.4.1 企業(yè)信息化概述20.4.3 客戶(hù)關(guān)系管理20.4.5 企業(yè)門(mén)戶(hù)20.4.7 供應(yīng)鏈管理20.5 信息資源管理 20.5.1 信息孤島20.6 知識(shí)管理與商業(yè)智能20.7 業(yè)務(wù)流程重組 21.1 虛 擬 化21.1.1 虛擬化技術(shù)的分類(lèi)21.1.2 虛擬化的模式21.2 云 計(jì) 算21.2.2 云計(jì)算的類(lèi)型21.2.3 云計(jì)算的應(yīng)用21.3 物 聯(lián) 網(wǎng).2物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)領(lǐng)域與技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)

22、設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn21.2.1 云計(jì)算的特點(diǎn)第 21 章 虛擬化、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)20.6.1知識(shí)管理20.6.2商業(yè)智能20.5.2 信息資源分類(lèi)20.5.3信息資源規(guī)劃20.5.4信息資源網(wǎng)建設(shè)20.4.8 電子商務(wù)概述20.4.6 企業(yè)應(yīng)用集成20.4.4 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理20.4.2 企業(yè)資源規(guī)劃21.3.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第一章操作系統(tǒng)本章主要介紹操作系統(tǒng)的基本概念及其形成、發(fā)展歷史和主要類(lèi)型，并指出操作系統(tǒng)的 5 大管理功能。掌握操作系統(tǒng)原理的關(guān)鍵在于深入理解一個(gè)觀點(diǎn)、兩條線索.一個(gè)觀點(diǎn)是以資源管理的觀點(diǎn)來(lái)定義操作系統(tǒng)；兩條線索是操作系統(tǒng)如何管理

23、計(jì)算機(jī)各類(lèi)資源和控制程序的執(zhí)行。操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)這些資源的管理，其內(nèi)涵、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)是本章的主要內(nèi)容。1.1 操作系統(tǒng)的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的系統(tǒng)軟件，它既管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件資源，又控制程序的執(zhí)行。操作系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)研究和應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)步形成并日趨成熟，它為用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)良好的環(huán)境，從而使用戶(hù)能充分利用計(jì)算機(jī)資源，提高系統(tǒng)的效率。操作系統(tǒng)的基本類(lèi)型有：批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。從資源管理的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)主要是對(duì)處理器、存儲(chǔ)器、文件、設(shè)備和作業(yè)進(jìn)行管理。1.1.1 操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)（Operating S

24、ystem,OS）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的核心系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程和有效地利用資源，在計(jì)算機(jī)與用戶(hù)之間起接口的作用。操作系統(tǒng)與硬件/軟件的關(guān)系如圖 1-1 所示。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn圖 1-1 操作系統(tǒng)與硬件/軟件的關(guān)系1.1.2 操作系統(tǒng)分類(lèi)按照操作系統(tǒng)的功能劃分，操作系統(tǒng)的基本類(lèi)型有批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)等。1.批處理操作系統(tǒng)在批處理操作系統(tǒng)（Batch Processing Operating System,BPOS）中，系

25、統(tǒng)操作員將作業(yè)成批地輸入計(jì)算機(jī)，由操作系統(tǒng)選擇作業(yè)調(diào)入內(nèi)存加以處理，最后由操作員將運(yùn)行結(jié)果交給用戶(hù)。批處理操作系統(tǒng)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是多道,指系統(tǒng)內(nèi)可同時(shí)容納多個(gè)作業(yè)；二是成批,指系統(tǒng)能成批自動(dòng)運(yùn)行多個(gè)作業(yè)，在運(yùn)行過(guò)程中不允許用戶(hù)與其作業(yè)發(fā)生交互作用。所以，合理地調(diào)度和管理系統(tǒng)資源是操作系統(tǒng)的主要任務(wù)。資源使用的有效性和作業(yè)的吞吐量是多道批處理操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)也要兼顧作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間。2.分時(shí)操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)架構(gòu)發(fā)展中，引進(jìn)了中斷和通道技術(shù)，于是就有了分時(shí)的概念。分時(shí)操作系統(tǒng)（Time Share Operating System,TSOS）是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接多個(gè)終端，系統(tǒng)把 CPU（C

26、entral Process Unit,中央處理單元）時(shí)間分為若干時(shí)間片，采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式處理用戶(hù)的服務(wù)請(qǐng)求。對(duì)每個(gè)用戶(hù)能保證足夠快的響系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn應(yīng)時(shí)間，并提供交互會(huì)話能力。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，分時(shí)的概念是指兩個(gè)或兩個(gè)以上按時(shí)間劃分輪流地使用系統(tǒng)中的某一資源。實(shí)際上，在多道程序系統(tǒng)中，3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)不但廣泛應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理方面，也廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的通常稱(chēng)之為實(shí)時(shí)控制的自動(dòng)控制，實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制，發(fā)射控制，票證預(yù)訂管理等應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)時(shí)系統(tǒng)是隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用于實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域中而發(fā)展起來(lái)的。實(shí)時(shí)是指及

27、時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部的請(qǐng)求，并以足夠快的速度完成對(duì)外部的處理，控制所有實(shí)時(shí)設(shè)備和實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)。實(shí)時(shí)控制指生產(chǎn)過(guò)程控制等。實(shí)時(shí)處理指實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、訂票系統(tǒng)等；實(shí)時(shí)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是及時(shí)性和高可靠性。4.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Network Operating System,NOS）是建立在各結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)之上，用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源，協(xié)調(diào)各結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行，并向用戶(hù)提供統(tǒng)一、有效的網(wǎng)絡(luò)接口的一組系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)只有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)才能為其提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要任務(wù)是用統(tǒng)一的方法管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)享資源的使用和協(xié)調(diào)處理任

28、務(wù)。它應(yīng)具有下述 4 個(gè)基本功能：系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn（1）網(wǎng)絡(luò)通信。實(shí)現(xiàn)源計(jì)算機(jī)與目標(biāo)計(jì)算機(jī)之間的無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸。它包括為通信雙方建立通信鏈路；對(duì)傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)差錯(cuò)進(jìn)行檢查和校正，并使發(fā)送、接收速度匹配；在傳輸任務(wù)完成后，拆除通信鏈路。（2）資源管理。采用統(tǒng)一、有效的方法協(xié)調(diào)多個(gè)用戶(hù)對(duì)共享資源的使用，使用戶(hù)能很方便地使用遠(yuǎn)程資源。對(duì)資源的具體管理和控制，仍由其主機(jī)的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。（3）提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。主要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有：遠(yuǎn)程作業(yè)錄入服務(wù)，使用戶(hù)能將作業(yè)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行批處理，并將結(jié)果回送給用戶(hù)；電子郵件服務(wù)，為用戶(hù)傳輸實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的

29、電子郵件；文件傳送、訪問(wèn)和管理服務(wù)，使用戶(hù)能方便地訪問(wèn)遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)的文件。（4）提供網(wǎng)絡(luò)接口。向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供統(tǒng)一、有效的網(wǎng)絡(luò)共享資源和得到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)接口。5.分布式操作系統(tǒng)從計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，計(jì)算機(jī)的架構(gòu)開(kāi)始向并行處理技術(shù)和多處理機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。分布式操作系統(tǒng)是為分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的操作系統(tǒng)。它在多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境下，負(fù)責(zé)控制和管理以協(xié)同方式工作的各類(lèi)系統(tǒng)資源和分布式進(jìn)程的同步，并執(zhí)行和處理機(jī)間的通信、調(diào)度與分配等控制事務(wù)，自動(dòng)實(shí)行全系統(tǒng)范圍內(nèi)的任務(wù)分配和負(fù)載平衡。它是具有高度并行性、故障檢測(cè)和重構(gòu)能力的一種高級(jí)軟件系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)（Distributed Operatin

30、g System,DOS）與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都工作在一個(gè)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中，這些計(jì)算機(jī)之間可以通過(guò)一些傳輸設(shè)備來(lái)進(jìn)行通信和共享系統(tǒng)資源。分布式操作系統(tǒng)更傾向于任務(wù)的協(xié)同執(zhí)行，并且系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn各系統(tǒng)之間無(wú)主次之分，也無(wú)須采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議進(jìn)行通信。它基本上廢棄（或改造）了各單機(jī)的操作系統(tǒng)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)有單一的操作系統(tǒng)，由這個(gè)操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的資源分配和調(diào)度，為用戶(hù)提供統(tǒng)一的界面。用戶(hù)在使用分布式操作系統(tǒng)時(shí)，不需要像使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)那樣指明資源在哪臺(tái)計(jì)算機(jī)上，因此分布式操作系統(tǒng)的透明性、堅(jiān)強(qiáng)性、統(tǒng)一性及系統(tǒng)效率都比網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)要強(qiáng)，但實(shí)

31、現(xiàn)起來(lái)難度也大。6.嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是指將操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是系統(tǒng)的軟件與系統(tǒng)的硬件一體化，類(lèi)似于 BIOS（Basic Input OutputSystem,基本輸入輸出系統(tǒng)）的工作方式，具有軟件體積小，高度自動(dòng)化，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。根據(jù) IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers,美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的定義，嵌入式系統(tǒng)是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。此定義是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)電等附屬裝置。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算

32、機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁減，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。廣而言之，可以認(rèn)為凡是帶有微處理器的專(zhuān)用軟硬件系統(tǒng)都可以稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)采用量體裁衣的方式把所需的功能嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中，它融合了計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、通信技術(shù)和半導(dǎo)體微電子技術(shù)，是信息技術(shù)的最終產(chǎn)品。7.微內(nèi)核操作系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn微內(nèi)核操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是 20 世紀(jì) 80 年代后期發(fā)展起來(lái)的，其基本思想是將操作系統(tǒng)中最基本的部分放入內(nèi)核中，而把操作系統(tǒng)的絕大部分功能都放在微內(nèi)核外面的一組服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)。這樣使得操作系統(tǒng)內(nèi)核變得非常小，自然提高了系統(tǒng)

33、的可擴(kuò)展性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和可移植性，同時(shí)微內(nèi)核操作系統(tǒng)提供了對(duì)分布式系統(tǒng)的支持，融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)。雖然微內(nèi)核操作系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但它也并非完美無(wú)缺，在運(yùn)行效率方面它就不如以前傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)。當(dāng)前比較流行的、能支持多處理機(jī)運(yùn)行的操作系統(tǒng)，幾乎全部都采用了微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，如卡耐基梅隆大學(xué)研制的 Mach OS,便屬于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)；又如當(dāng)前廣泛使用的 Windows 操作系統(tǒng)，也采用了微內(nèi)核結(jié)構(gòu)。1.2 操作系統(tǒng)基本原理操作系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行處理機(jī)與進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理，本節(jié)討論操作系統(tǒng)是如何完成這些功能的。1.2.1 進(jìn)程管理處理機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心資源。

34、操作系統(tǒng)的功能之一就是處理機(jī)管理。隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，處理機(jī)管理顯得更為重要，這主要由于：計(jì)算機(jī)的速度越來(lái)越快，處理機(jī)的充分利用有利于系統(tǒng)效率的大大提高；處理機(jī)管理是整個(gè)操作系統(tǒng)的重心所在，其管理的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率；而且操作系統(tǒng)中并發(fā)活動(dòng)的管理和控制是在處理機(jī)管理下實(shí)現(xiàn)的，它集中了操作系統(tǒng)中最復(fù)雜的部分，它設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的成敗，進(jìn)程（process）是處理機(jī)管理中最基本的、最重要的概念。進(jìn)程是系統(tǒng)并發(fā)執(zhí)行的體現(xiàn)。由于在多道程序系統(tǒng)中，眾多的計(jì)算機(jī)用戶(hù)都以各種各樣的任務(wù)，隨時(shí)隨地爭(zhēng)奪使用處理機(jī)。為了動(dòng)態(tài)地看待操作系統(tǒng)，則以進(jìn)程作為獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246

35、721028】 微信：educity_cn基本單位，以進(jìn)程作為分配資源的基本單位，從進(jìn)程的觀點(diǎn)來(lái)研究操作系統(tǒng)。因此，處理機(jī)管理也被稱(chēng)為進(jìn)程管理。處理機(jī)管理的功能就是組織和協(xié)調(diào)用戶(hù)對(duì)處理機(jī)的爭(zhēng)奪使用，把處理機(jī)分配給進(jìn)程，對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理和控制，以最大限度發(fā)揮處理機(jī)的作用。1. 進(jìn)程的概念用靜態(tài)的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)是一組程序和表格的集合。用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)是進(jìn)程的動(dòng)態(tài)和并發(fā)執(zhí)行的。而進(jìn)程的概念實(shí)際上是程序這一概念發(fā)展的產(chǎn)物。因此，可以從分析程序的基本特征入手，引出進(jìn)程的概念。順序程序是指程序中若干操作必須按照某種先后次序來(lái)執(zhí)行，并且每次操作前和操作后的數(shù)據(jù)、狀態(tài)之間都有一定的關(guān)系。在早期的程序設(shè)

36、計(jì)中，程序一般都是順序地執(zhí)行的。在多道程序系統(tǒng)中，程序的運(yùn)行環(huán)境發(fā)生了很大的變化。主要體現(xiàn)在：（1）資源共享。為了提高資源的利用率，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源不再由一道程序?qū)Ｓ?，而是由多道程序共同使用。?）程序的并發(fā)執(zhí)行或并行執(zhí)行。邏輯上講：允許多道不同用戶(hù)的程序并行運(yùn)行；允許一個(gè)用戶(hù)程序內(nèi)部完成不同操作的程序段之間并行運(yùn)行；允許操作系統(tǒng)內(nèi)部不同的程序之間并行運(yùn)行。物理上講：內(nèi)存儲(chǔ)器中保存多個(gè)程序，I/O設(shè)備被多個(gè)程序交替地共享使用；多處理機(jī)系統(tǒng)的情形下，表現(xiàn)為多個(gè)程序在各自的處理機(jī)上運(yùn)行，執(zhí)行時(shí)間是重疊的。單處理機(jī)系統(tǒng)時(shí)，程序的執(zhí)行表現(xiàn)為多道程序交替地在處理機(jī)上相互空插運(yùn)行。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【

37、246721028】 微信：educity_cn實(shí)際上，在多道程序系統(tǒng)中，程序的并行執(zhí)行和資源共享之間是相輔相成的。一方面，只有允許程序并行執(zhí)行，才可能存在資源共享的問(wèn)題；另一方面，只有有效地實(shí)現(xiàn)資源共享，才可能使得程序并行執(zhí)行。這樣，可增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力和提高機(jī)器的利用率。并發(fā)操作實(shí)際上是這樣的事實(shí)：大多數(shù)程序段只要求操作在時(shí)間上是有序的，也就是有些操作必須在其他操作之前。這是有序的，但其中有些操作卻可以同時(shí)進(jìn)行。2.進(jìn)程的定義與分類(lèi)由于多道程序系統(tǒng)環(huán)境下并行程序執(zhí)行的特征：并發(fā)性、動(dòng)態(tài)性、開(kāi)放性和相互制約，這樣，使用程序的概念就不能如實(shí)地反映程序活動(dòng)的這些特征，必須引入新的概念-進(jìn)程

38、。操作系統(tǒng)內(nèi)在最本質(zhì)的特征是動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性，而進(jìn)程正反映了動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性等特征。程序的并行執(zhí)行具有如下特征：（1）并發(fā)性。即并發(fā)程序的若干個(gè)程序段同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行，這些程序段的執(zhí)行在時(shí)間上是重迭的，一個(gè)程序段的執(zhí)行尚未結(jié)束，另一個(gè)程序段的執(zhí)行已經(jīng)開(kāi)始，即使這種重迭是很小的一部分，也稱(chēng)這幾個(gè)程序段是并發(fā)執(zhí)行的。（2）動(dòng)態(tài)性。指程序與其執(zhí)行活動(dòng)不再一一對(duì)應(yīng)。并發(fā)程序中的并發(fā)活動(dòng)是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生、動(dòng)態(tài)消亡的。如，幾道并發(fā)執(zhí)行的 C 語(yǔ)言程序共享 C 編譯系統(tǒng)，在這種情況下，-個(gè)編譯程序能同時(shí)為多道程序服務(wù)，每個(gè)程序調(diào)用-次就是執(zhí)行一次，即這個(gè)編譯程序?qū)?yīng)多個(gè)執(zhí)行活動(dòng)。（3）開(kāi)放性。指系統(tǒng)中并發(fā)執(zhí)行的程序共

39、享使用的資源，程序的執(zhí)行與外部因素（如執(zhí)行速度）相關(guān)，不再具有封閉性。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn（4）相互制約性。指程序的動(dòng)態(tài)活動(dòng)相互依賴(lài)、相互制約。其制約關(guān)系可分為間接制約關(guān)系和直接制約關(guān)系兩種：間接制約關(guān)系是指相互無(wú)邏輯關(guān)系的用戶(hù)程序之間競(jìng)爭(zhēng)使用資源所發(fā)生的制約關(guān)系；直接制約關(guān)系是指存在邏輯關(guān)系的程序之間相互等待而發(fā)生的制約關(guān)系。通過(guò)程序活動(dòng)的這種相互制約關(guān)系，才能保證程序的正確運(yùn)行。系統(tǒng)中同時(shí)存在許多進(jìn)程，它們依性質(zhì)不同可分為各種不同的類(lèi)別：（1）系統(tǒng)進(jìn)程和用戶(hù)進(jìn)程。一般來(lái)講，在管態(tài)下執(zhí)行的進(jìn)程稱(chēng)為系統(tǒng)進(jìn)程；在目態(tài)下執(zhí)行的進(jìn)程稱(chēng)為用戶(hù)進(jìn)程。系統(tǒng)

40、進(jìn)程起著資源管理和控制的作用；用戶(hù)進(jìn)程是為用戶(hù)任務(wù)而建立的進(jìn)程。（2）父進(jìn)程和子進(jìn)程。系統(tǒng)或用戶(hù)首先創(chuàng)建的進(jìn)程稱(chēng)為父進(jìn)程；在父進(jìn)程下面的進(jìn)程稱(chēng)為子進(jìn)程。父子進(jìn)程間存在著某些控制結(jié)構(gòu)和控制關(guān)系，因此可以定義一個(gè)進(jìn)程圖。進(jìn)程圖是一棵有向的、包含一個(gè)根節(jié)點(diǎn)的樹(shù)。節(jié)點(diǎn)表示進(jìn)程，記為 Pi,從節(jié)點(diǎn) Pi 到節(jié)點(diǎn) Pj 的一條邊表示進(jìn)程 Pj 是由進(jìn)程 Pi 創(chuàng)建的。其中，稱(chēng)Pi 是 Pj 的父進(jìn)程，而 Pj 則是 Pi 的子進(jìn)程。如圖 1-2 所示。圖 1-2 進(jìn)程圖系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn進(jìn)程圖反映了進(jìn)程間的父、子關(guān)系，創(chuàng)建與被創(chuàng)建關(guān)系，控制與被控制關(guān)系，

41、反映了進(jìn)程間的層次關(guān)系。同一個(gè)進(jìn)程下屬的所有進(jìn)程稱(chēng)為一個(gè)進(jìn)程族，即協(xié)調(diào)完成同一任務(wù)的進(jìn)程集合同屬于一個(gè)進(jìn)程族。父、子進(jìn)程間的關(guān)系主要如下：（1）進(jìn)程控制。任何一個(gè)進(jìn)程只能由其直接的父進(jìn)程創(chuàng)建，進(jìn)程也只能被其父進(jìn)程刪除。而且當(dāng)刪除某一中間進(jìn)程（即非葉子節(jié)點(diǎn)）時(shí)，同時(shí)隱含地刪除其所屬的所有各級(jí)子進(jìn)程。父進(jìn)程能對(duì)其下屬的各級(jí)子孫進(jìn)程實(shí)施控制，如掛起某個(gè)子孫進(jìn)程。而子進(jìn)程無(wú)權(quán)對(duì)其父進(jìn)程實(shí)施控制。（2）運(yùn)行方式。父進(jìn)程一旦創(chuàng)建了進(jìn)程后，可以選擇父、子進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行的方式；父進(jìn)程也可以等待子進(jìn)程的運(yùn)行，直至全部子進(jìn)程結(jié)束后，才開(kāi)始重新運(yùn)行。（3）資源共享。可以選擇兩種不同的資源共享方式：一是子進(jìn)程可共享父進(jìn)

42、程所擁有的全部資源；二是子進(jìn)程僅能共享父進(jìn)程的部分資源。3. 進(jìn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換由進(jìn)程運(yùn)行的間斷性，決定了進(jìn)程至少具有下述三種狀態(tài)：（1）就緒狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)程已分配了除 CPU 以外的所有必要的資源后，只要能再獲得處理機(jī)，便能立即執(zhí)行，把進(jìn)程這時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為就緒狀態(tài)。在一個(gè)系統(tǒng)中，可以有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)處于就緒狀態(tài)，通常把它們排成一個(gè)隊(duì)列，稱(chēng)為就緒隊(duì)列。（2）執(zhí)行狀態(tài)指進(jìn)程已獲得處理機(jī)，其程序正在執(zhí)行。在單處理機(jī)系統(tǒng)中，只能有一個(gè)進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài)。（3）阻塞狀態(tài)進(jìn)程因發(fā)生某（如請(qǐng)求 I/O、申請(qǐng)緩沖空間等）而暫停執(zhí)行時(shí)的狀態(tài)，亦即進(jìn)程的執(zhí)行受到阻塞，故稱(chēng)這種暫停狀態(tài)為阻塞狀態(tài)，有時(shí)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【24

43、6721028】 微信：educity_cn也稱(chēng)為等待狀態(tài)，或睡眠狀態(tài)。通常將處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程排成一個(gè)隊(duì)列，稱(chēng)為阻塞隊(duì)列。進(jìn)程的狀態(tài)隨著自身的推進(jìn)和外界的變化而變化。例如，就緒狀態(tài)的進(jìn)程被進(jìn)程調(diào)度程序選中進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài)；執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程因等待某一的發(fā)生轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)；等待狀態(tài)的進(jìn)程所等待來(lái)到便進(jìn)入就緒狀態(tài)。進(jìn)程的狀態(tài)可以動(dòng)態(tài)地相互轉(zhuǎn)換，但阻塞狀態(tài)的進(jìn)程不能直接進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài)，就緒狀態(tài)的進(jìn)程不能直接進(jìn)入阻塞狀態(tài)。在任何時(shí)刻，任何進(jìn)程都處于且只能處于某一狀態(tài)。進(jìn)程狀態(tài)的變化情況如下：（1）運(yùn)行態(tài)等待態(tài)：一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行中啟動(dòng)了外圍設(shè)備，它就變成等待外圍設(shè)備傳輸信息的狀態(tài)；進(jìn)程在運(yùn)行中申請(qǐng)資源（主存儲(chǔ)空間及外

44、圍設(shè)備因得不到滿(mǎn)足）時(shí)，變成等待資源狀態(tài)，進(jìn)程在運(yùn)行中出現(xiàn)了故障（程序出錯(cuò)或主存儲(chǔ)器讀寫(xiě)錯(cuò)等），變成等待干預(yù)狀態(tài)。（2）等待態(tài)就緒態(tài)：外圍設(shè)備工作結(jié)束后等待外圍設(shè)備傳輸信息的進(jìn)程結(jié)束等待；等待的資源能得到滿(mǎn)足時(shí)（另一個(gè)進(jìn)程歸還了資源），則等待資源者就結(jié)束等待；故障排隊(duì)后讓等待干預(yù)的進(jìn)程結(jié)束等待，任何一個(gè)結(jié)束等待的進(jìn)程必須先變成就緒狀態(tài)，待分配到處理器后才能運(yùn)行。（3）運(yùn)行態(tài)就緒態(tài)：進(jìn)程用完了一個(gè)使用處理器的時(shí)間后強(qiáng)迫該進(jìn)桂暫時(shí)讓出處理器，當(dāng)有更優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程要運(yùn)行時(shí)也迫使正在運(yùn)行的進(jìn)程讓出處理器。由于自身或外界原因成為等待狀態(tài)的進(jìn)程讓出處理器時(shí)，它的狀態(tài)就變成就緒狀態(tài)。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【24

45、6721028】 微信：educity_cn（4）就緒態(tài)運(yùn)行態(tài)：等待分配處理器的進(jìn)程，系統(tǒng)按一種選定的策略從處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓它占用處理器，那個(gè)被選中的進(jìn)程就變成了運(yùn)行態(tài)。圖 1-3 表示了進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。圖 1-3 進(jìn)程三態(tài)模型及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換3.關(guān)于掛起狀態(tài)在不少系統(tǒng)中，進(jìn)程只有圖 1-3 所示的三種狀態(tài)。但在另一些系統(tǒng)中，又增加了一些新?tīng)顟B(tài)，其中最重要的是掛起狀態(tài)。引入掛起狀態(tài)的原因有：（1）對(duì)換的需要。為了緩和內(nèi)存緊張的情況，而將內(nèi)存中處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程換至外存上，使進(jìn)程又處于一種有別于阻塞狀態(tài)的新?tīng)顟B(tài)。因?yàn)榧词乖撨M(jìn)程所期待的發(fā)生，該進(jìn)程仍不具備執(zhí)行

46、條件而不能進(jìn)入就緒隊(duì)列，稱(chēng)這種狀態(tài)為掛起狀態(tài)。（2）終端用戶(hù)的請(qǐng)求。當(dāng)終端用戶(hù)在自己的程序運(yùn)行期間，發(fā)現(xiàn)有可疑問(wèn)題時(shí)。往往希望使自己的進(jìn)程暫停下來(lái)。也就是說(shuō)，使正在執(zhí)行的進(jìn)程暫停執(zhí)行，若是就緒進(jìn)程，則不接受調(diào)度以便研究其執(zhí)行情況或?qū)Τ绦蜻M(jìn)行修改。把這種靜止?fàn)顟B(tài)也稱(chēng)為掛起狀態(tài)。（3）父進(jìn)程請(qǐng)求。父進(jìn)程常希望掛起自己的子進(jìn)程，以便考查和修改子進(jìn)程，或者協(xié)調(diào)各子進(jìn)程間的活動(dòng)。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn（4）負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要。當(dāng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的工作負(fù)荷較重，有可能影響到對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)的控制時(shí)，可由系統(tǒng)把一些不重要的進(jìn)程掛起，以保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行。（5）操作系統(tǒng)的需要。

47、操作系統(tǒng)希望掛起某些進(jìn)程，以便檢查運(yùn)行中資源的使用情況及進(jìn)行記賬。由上所述，不難了解掛起狀態(tài)具有下述三個(gè)屬性：（1）被掛起的進(jìn)程，原來(lái)可能處于就緒狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)程（被掛起）的狀態(tài)稱(chēng)為掛起就緒；若被掛起的進(jìn)程原來(lái)可能處于阻塞狀態(tài)，此時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為掛起阻塞。不論哪種狀態(tài)。該進(jìn)程都是不可能被調(diào)度而執(zhí)行的。（2）處于掛起阻塞狀態(tài)的進(jìn)程，其阻塞條件與掛起條件無(wú)關(guān)；當(dāng)進(jìn)程所期待的出現(xiàn)后，進(jìn)程雖不再被阻塞，但仍不能運(yùn)行，這時(shí)，應(yīng)將該進(jìn)程從靜止阻塞轉(zhuǎn)換為掛起就緒。（3）進(jìn)程可以由其自身掛起，也可由用戶(hù)或操作系統(tǒng)等將之掛起。其目的都在于阻止進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行，被掛起的進(jìn)程是只能被用顯式方式來(lái)激活，以便從掛起狀態(tài)中解脫出來(lái)。圖 1-4 示出了具有掛起操作的進(jìn)程狀態(tài)演變情況。圖 1-4 進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師交流群【246721028】 微信：educity_cn4.進(jìn)程互斥與同步進(jìn)程互斥定義為：一