【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定相關(guān)的優(yōu)先級(jí)，以指導(dǎo)調(diào)度器。子任務(wù)結(jié)構(gòu)：一個(gè)任務(wù)可以分解成一個(gè)必須執(zhí)行的子任務(wù)和一個(gè)可選的子任務(wù)。只有必須執(zhí)行的子任務(wù)擁有硬最后期限。第11章 I/O管理和磁盤調(diào)度 列出并簡(jiǎn)單定義執(zhí)行I/O的三種技術(shù)?？删幊蘄/O：處理器代表進(jìn)程給I/O模塊發(fā)送給一個(gè)I/O命令，該進(jìn)程進(jìn)入忙等待，等待操作的完成，然后才可以繼續(xù)執(zhí)行。中斷驅(qū)動(dòng)I/O：處理器代表進(jìn)程向I/O模塊發(fā)送一個(gè)I/O命令，然后繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)指令，當(dāng)I/O模塊完成工作后，處理器被該模塊中斷。如果該進(jìn)程不需要等待I/O完成，則后續(xù)指令可以仍是該進(jìn)程中的指令，否則，該進(jìn)程在這個(gè)中斷上被掛起，處理器執(zhí)行其他工作。直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）：一個(gè)DMA模塊控制主存和I/O模塊之間的數(shù)據(jù)交換。為傳送一塊數(shù)據(jù)，處理器給DMA模塊發(fā)送請(qǐng)求，只有當(dāng)整個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送完成后，處理器才被中斷。 邏輯I/O和設(shè)備I/O有什么區(qū)別？邏輯I/O：邏輯I/O模塊把設(shè)備當(dāng)作一個(gè)邏輯資源來(lái)處理，它并不關(guān)心實(shí)際控制設(shè)備的細(xì)節(jié)。邏輯I/O模塊代表用戶進(jìn)程管理的一般I/O功能，允許它們根據(jù)設(shè)備標(biāo)識(shí)符以及諸如打開、關(guān)閉、讀、寫之類的簡(jiǎn)單命令與設(shè)備打交道。設(shè)備I/O：請(qǐng)求的操作和數(shù)據(jù)（緩沖的數(shù)據(jù)、記錄等）被轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)腎/O指令序列、通道命令和控制器命令。可以使用緩沖技術(shù)，以提高使用率。 面向塊的設(shè)備和面向流的設(shè)備有什么區(qū)別？請(qǐng)舉例說(shuō)明。面向塊的設(shè)備將信息保存在塊中，塊的大小通常是固定的，傳輸過(guò)程中一次傳送一塊。通?？梢酝ㄟ^(guò)塊號(hào)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。磁盤和磁帶都是面向塊的設(shè)備。面向流的設(shè)備以字節(jié)流的方式輸入輸出數(shù)據(jù)，其末使用塊結(jié)構(gòu)。終端、打印機(jī)通信端口、鼠標(biāo)和其他指示設(shè)備以及大多數(shù)非輔存的其他設(shè)備，都屬于面向流的設(shè)備。 為什么希望用雙緩沖區(qū)而不是單緩沖區(qū)來(lái)提高I/O的性能？雙緩沖允許兩個(gè)操作并行處理，而不是依次處理。典型的，在一個(gè)進(jìn)程往一個(gè)緩沖區(qū)中傳送數(shù)據(jù)（從這個(gè)緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù)）的同時(shí)，操作系統(tǒng)正在清空（或者填充）另一個(gè)緩沖區(qū)。 在磁盤讀或?qū)憰r(shí)有哪些延遲因素？尋道時(shí)間，旋轉(zhuǎn)延遲，傳送時(shí)間 。FIFO:按照先來(lái)先服務(wù)的順序處理隊(duì)列中的項(xiàng)目。SSTF:選擇使磁頭臂從當(dāng)前位置開始移動(dòng)最少的磁盤I/O請(qǐng)求。SCAN:磁頭臂僅僅沿一個(gè)方向移動(dòng)，并在途中滿足所有未完成的請(qǐng)求，直到它到達(dá)這個(gè)方向上最后一個(gè)磁道，或者在這個(gè)方向上沒(méi)有其他請(qǐng)求為止。接著反轉(zhuǎn)服務(wù)方向，沿相反方向掃描，同樣按順序完成所有請(qǐng)求。CSCAN:類似于SCAN， 簡(jiǎn)單定義圖7層RAID。0：非冗余1：被鏡像；每個(gè)磁盤都有一個(gè)包含相同數(shù)據(jù)的鏡像磁盤。2：通過(guò)漢明碼實(shí)現(xiàn)冗余；對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)磁盤中的相應(yīng)都計(jì)算一個(gè)錯(cuò)誤校正碼，并且這個(gè)碼位保存在多個(gè)奇偶校驗(yàn)磁盤中相應(yīng)的文件。3：交錯(cuò)位奇偶校驗(yàn)；類似于第二層，不同之處在于RAID3為所有數(shù)據(jù)磁盤中同一位置的位的集合計(jì)算一個(gè)簡(jiǎn)單的奇偶校驗(yàn)位，而不是錯(cuò)誤校正碼。4：交錯(cuò)塊分布奇偶校驗(yàn)；對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)磁盤中相應(yīng)的條帶計(jì)算一個(gè)逐位奇偶。5：交錯(cuò)塊分布奇偶校驗(yàn)；類似于第四層，但把奇偶校驗(yàn)條帶分布在所有磁盤中。6：交錯(cuò)塊雙重分布奇偶校驗(yàn)；兩種不同的奇偶校驗(yàn)計(jì)算保存在不同磁盤的不同塊中。 典型的磁盤扇區(qū)大小是多少？512比特第12章 文件管理 域和記錄有什么不同？域（field）是基本數(shù)據(jù)單位。一個(gè)域包含一個(gè)值。記錄（record）是一組相關(guān)的域的集合 ，它可以看做是應(yīng)用程序的一個(gè)單元。 文件和數(shù)據(jù)庫(kù)有什么不同？文件（file）是一組相似記錄的集合，它被用戶和應(yīng)用程序看做是一個(gè)實(shí)體，并可以通過(guò)名字訪問(wèn)。數(shù)據(jù)庫(kù)（database）是一組相關(guān)的數(shù)據(jù)集合，它的本質(zhì)特征是數(shù)據(jù)元素間存在著明確的關(guān)系，并且可供不同的應(yīng)用程序使用。 什么是文件管理系統(tǒng)？文件管理系統(tǒng)是一組系統(tǒng)軟件，為使用文件的用戶和應(yīng)用程序提供服務(wù)。 選擇文件組織時(shí)的重要原則是什么？訪問(wèn)快速，易于修改，節(jié)約存儲(chǔ)空間，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性。 列出并簡(jiǎn)單定義五種文件組織。堆是最簡(jiǎn)單的文件組織形式。數(shù)據(jù)按它們到達(dá)的順序被采集，每個(gè)記錄由一串?dāng)?shù)據(jù)組成。順序文件是最常用的文件組織形式。在這類文件中，每個(gè)記錄都使用一種固定的格式。所有記錄都具有相同的長(zhǎng)度，并且由相同數(shù)目、長(zhǎng)度固定的域按特定的順序組成。由于每個(gè)域的長(zhǎng)度和位置已知，因此只需要保存各個(gè)域的值，每個(gè)域的域名和長(zhǎng)度是該文件結(jié)構(gòu)的屬性。索引順序文件保留了順序文件的關(guān)鍵特征：記錄按照關(guān)鍵域的順序組織起來(lái)。但它還增加了兩個(gè)特征：用于支持隨機(jī)訪問(wèn)的文件索引和溢出文件。索引提供了快速接近目標(biāo)記錄的查找能力。溢出文件類似于順序文件中使用的日志文件，但是溢出文件中的記錄可以根據(jù)它前面記錄的指針進(jìn)行定位。索引文件：只能通過(guò)索引來(lái)訪問(wèn)記錄。其結(jié)果是對(duì)記錄的放置位置不再有限制，只要至少有一個(gè)索引的指針指向這條記錄即可。此外，還可以使用長(zhǎng)度可變的記錄。直接文件或散列文件：直接文件使用基于關(guān)鍵字的散列。 為什么在索引順序文件中查找一個(gè)記錄的平均搜索時(shí)間小于在順序文件中的平均搜索時(shí)間？在順序文件中，查找一個(gè)記錄是按順序檢測(cè)每一個(gè)記錄直到有一個(gè)包含符合條件的關(guān)鍵域值的記錄被找到。索引順序文件提供一個(gè)執(zhí)行最小窮舉搜索的索引結(jié)構(gòu)。 對(duì)目錄執(zhí)行的典型操作有哪些？搜索，創(chuàng)建文件，刪除文件，顯示目錄，修改目錄。 路徑名和工作目錄有什么關(guān)系？路徑名是由一系列從根目錄或主目錄向下到各個(gè)分支，最后直到該文件的路徑中的目錄名和最后到達(dá)的文件名組成。工作目錄是一個(gè)這樣的目錄，它是含有用戶正在使用的當(dāng)前目錄的樹形結(jié)構(gòu)。 可以授予或拒絕的某個(gè)特定用戶對(duì)某個(gè)特定文件的訪問(wèn)權(quán)限通常有哪些？無(wú)（none），知道（knowledge），執(zhí)行（execution），讀(reading)，追加（appending），更新（updating），改變保護(hù)（changing protection），刪除（deletion）。 列出并簡(jiǎn)單定義三種組塊方式。固定組塊（fixed blocking）：使用固定長(zhǎng)度的記錄，并且若干條完整的記錄被保存在一個(gè)塊中。在每個(gè)塊的末尾可能會(huì)有一些未使用的空間，稱為內(nèi)部碎片?？勺冮L(zhǎng)度跨越式組塊（variablelength spanned blocking）：使用長(zhǎng)度可變的記錄，并且緊縮到塊中，使得塊中沒(méi)有未使用空間。因此，某些記錄可能會(huì)跨越兩個(gè)塊，通過(guò)一個(gè)指向后繼塊的指針連接?？勺冮L(zhǎng)度非跨越式組塊（variablelength unspanned blocking）：使用可變長(zhǎng)度的記錄，但并不采用跨越的方式。如果下一條記錄比塊中剩余的未使用空間大，則無(wú)法使用這一部分，因此在大多數(shù)塊中都會(huì)有未使用的空間。 列出并簡(jiǎn)單定義三種文件分配方法。連續(xù)分配是指在創(chuàng)建文件時(shí)，給文件分配一組連續(xù)的塊。鏈?zhǔn)椒峙浠趩蝹€(gè)的塊，鏈中的每一塊都包含指向下一塊的指針。索引分配：每個(gè)文件在文件分配表中有一個(gè)一級(jí)索引，分配給該文件的每個(gè)分區(qū)在索引中都有一個(gè)表項(xiàng)。第13章 網(wǎng) 絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層的主要功能是什么？網(wǎng)絡(luò)層主要關(guān)注在兩個(gè)端系統(tǒng)（服務(wù)器、工作站）之間的數(shù)據(jù)交換，以及端系統(tǒng)間的物理網(wǎng)絡(luò)。 傳輸層的任務(wù)是什么？傳輸層關(guān)注的是數(shù)據(jù)的可靠性和保證數(shù)據(jù)能正確到達(dá)接收端應(yīng)用程序。 什么是協(xié)議？協(xié)議是定義了用來(lái)管理兩個(gè)單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一系列規(guī)則的集合。 什么是協(xié)議體系結(jié)構(gòu)？這是一種實(shí)現(xiàn)通信功能的軟件結(jié)構(gòu)。典型地，協(xié)議結(jié)構(gòu)包含了一個(gè)分層化的協(xié)議集，并且每個(gè)層中有一個(gè)或多個(gè)協(xié)議。 什么是TCP/IP？傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）是兩個(gè)最初為網(wǎng)際互連提供低層支持而設(shè)計(jì)的協(xié)議。TCP/IP協(xié)也被廣泛應(yīng)用于涉及由美國(guó)防衛(wèi)部門和因特爾團(tuán)體發(fā)展的比較廣泛的協(xié)議集。 使用套接字接口的目的是什么？套接字接口是一個(gè)能夠編寫程序的API，從而利用TCP/IP 協(xié)議程序建立一個(gè)用戶端和服務(wù)器之間的通信。第14章 分布式處理、客戶/服務(wù)器和集群 什么是客戶/服務(wù)器計(jì)算？客戶/服務(wù)器計(jì)算是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中包含著客戶機(jī)和服務(wù)器，并由服務(wù)器來(lái)響應(yīng)客戶機(jī)的請(qǐng)求。 客戶/服務(wù)器計(jì)算與任何其他形式的分布式數(shù)據(jù)處理的區(qū)別是什么？在用戶的本地系統(tǒng)上為該用戶提供界面友好的應(yīng)用程序，這樣做可使系統(tǒng)具有更高的可靠性。這使得用戶可以在很大程度上控制對(duì)計(jì)算機(jī)的使用方式和時(shí)間，并使得部門級(jí)管理者具有響應(yīng)本地需求的能力。盡管應(yīng)用是分散開的，但仍然強(qiáng)調(diào)公司數(shù)據(jù)庫(kù)的集中以及很多網(wǎng)絡(luò)管理和使用功能的集中。這使公司的管理者能夠?qū)τ?jì)算信息系統(tǒng)的投資總額進(jìn)行總體控制，并提供互操作，以使多系統(tǒng)能夠配合起來(lái)。同時(shí)，減少了各部門和單位在維護(hù)這些復(fù)雜的計(jì)算機(jī)設(shè)施時(shí)的開銷，使他們能夠選擇他們需要的各種類型的機(jī)器和接口來(lái)訪問(wèn)那些數(shù)據(jù)和信息。對(duì)于用戶組織和廠商來(lái)說(shuō)，他們有一個(gè)共同的承諾事項(xiàng)，即使系統(tǒng)開放和模塊化。這意味著用戶在選擇產(chǎn)品和混和使用來(lái)自眾多廠商的設(shè)備時(shí)具有很多選擇。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是操作的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全在組織和操作信息系統(tǒng)中具有很高的優(yōu)先權(quán)。 像TCP/IP這樣的通信結(jié)構(gòu)在客戶/服務(wù)器計(jì)算環(huán)境中的作用是什么？它是使客戶端和服務(wù)器能夠協(xié)同工作的通信軟件。 討論將應(yīng)用程序定位在客戶上、服務(wù)器上或分開定位在客戶和服務(wù)器上的基本原理。基于服務(wù)器的處理：這種配置的基本原理是用戶工作站最適宜于提供良好的用戶界面，并且數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序很容易在中心系統(tǒng)上維護(hù)。盡管用戶獲得了良好界面的好處，但是，這種配置類型并不總能有效提高處理效率或系統(tǒng)支持的實(shí)際商業(yè)功能上有本質(zhì)的改變?；诳蛻舻奶幚恚核褂脩裟軌蚴褂眠m應(yīng)本地需要的應(yīng)用。合作處理：這種配置類型可以比其他客戶/服務(wù)器方式為用戶提供更高的生產(chǎn)效率和更高的網(wǎng)絡(luò)效率。 什么是胖客戶和瘦客戶，兩種方法在基本原理上的差別是什么？胖客戶：這是基于客戶的處理，而大部分的軟件都集中在客戶端。胖客戶模型的主要優(yōu)點(diǎn)是它充分利用了桌面功能，分擔(dān)了服務(wù)器上的應(yīng)用處理并使它們更加有效，不容易產(chǎn)生瓶頸。瘦客戶：這是基于服務(wù)器的處理，而大部分的軟件都集中在服務(wù)器。這種方式更近似地模擬了傳統(tǒng)的以主機(jī)為中心的方式，常常是使將公司范圍的應(yīng)用程序從大型機(jī)環(huán)境遷移到分布式環(huán)境的途徑。 給出將pros和cons用于胖客戶和瘦客戶策略的建議。胖客戶：胖客戶模型的主要優(yōu)點(diǎn)是它充分利用了桌面功能，分擔(dān)了服務(wù)器上的應(yīng)用處理并使它們更加有效，不容易產(chǎn)生瓶頸。新增加的功能很快就超出了桌面機(jī)器的處理能力，迫使公司進(jìn)行升級(jí)。如果模型擴(kuò)充超出了部門的界限，合并了很多用戶，則公司必須安裝高容量局域網(wǎng)來(lái)支持在瘦服務(wù)器和胖客戶之間進(jìn)行大量的傳輸。最后，維護(hù)、升級(jí)或替換分布于數(shù)十臺(tái)或數(shù)百臺(tái)桌面機(jī)的應(yīng)用程序?qū)⒆兊梅浅＠щy。瘦客戶：這種方式更近似地模擬了傳統(tǒng)的以主機(jī)為中心的方式，常常是使將公司范圍的應(yīng)用程序從大型機(jī)環(huán)境遷移到分布式環(huán)境的途徑。但是它不能提供和胖客戶策略一樣的靈活性。 解釋三層客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的基本原理。中間層機(jī)器基本上是位于用戶客戶和很多后端數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的網(wǎng)關(guān)。中間層機(jī)器能夠轉(zhuǎn)換協(xié)議，將對(duì)一種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢映像為另一種類型數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢。另外，中間層機(jī)器能夠融合來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的結(jié)果。最后，中間層機(jī)器因介于兩個(gè)層次之間而可以充當(dāng)桌面應(yīng)用程序和后端應(yīng)用程序之間的網(wǎng)關(guān)。 什么是中間件？中間件是在上層應(yīng)用程序和下層通信軟件和操作系統(tǒng)之間使用標(biāo)準(zhǔn)的編程接口和協(xié)議。它提供統(tǒng)一的方式和方法來(lái)跨越各種平臺(tái)訪問(wèn)系統(tǒng)資源。 既然具有像TCP/IP這樣的標(biāo)準(zhǔn)，為什么還需要中間件？TCP/IP不提供API和中間層協(xié)定來(lái)支持應(yīng)用于不同的硬件和操作系統(tǒng)的多種應(yīng)用程序平臺(tái)。 列出消息傳遞的阻塞原語(yǔ)和無(wú)阻塞原語(yǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)。無(wú)阻塞原語(yǔ)為進(jìn)程提供了對(duì)消息傳遞機(jī)制高效而靈活的使用，這種方法的缺點(diǎn)是難于測(cè)試和調(diào)試使用這些原語(yǔ)的程序。問(wèn)題的不可再現(xiàn)性與時(shí)間順序相關(guān)性往往導(dǎo)致產(chǎn)生很多奇怪而麻煩的問(wèn)題。阻塞原語(yǔ)有與無(wú)阻塞原語(yǔ)相反的優(yōu)缺點(diǎn)。 列出遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的非永久性和永久性綁定的優(yōu)缺點(diǎn)。非永久綁定：因?yàn)檫B接需要維持兩端的狀態(tài)信息，因此需要消耗資源，非永久綁定類型用于保存這些資源。另一方面，建立連接所帶來(lái)的開銷使非永久綁定對(duì)同一個(gè)調(diào)用者頻繁調(diào)用遠(yuǎn)程過(guò)程的情況不太適用。永久綁定：對(duì)于對(duì)遠(yuǎn)程過(guò)程進(jìn)行多次重復(fù)調(diào)用的應(yīng)用程序，永久綁定保持著邏輯連接，并支持使用同一連接進(jìn)行一系列的調(diào)用和返回。 列出同步遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用和異步遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的優(yōu)缺點(diǎn)。同步遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用易于理解和編程，因?yàn)樗男袨槭强梢灶A(yù)期的。然而，它未能發(fā)揮分布式應(yīng)用中固有的全部并行性。這就限制了分布式應(yīng)用所能具有的交互性，降低了性能。為了提供更大的靈活性，各種異步遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用機(jī)制已經(jīng)得到實(shí)現(xiàn)，以獲得更大程度的并行性而同時(shí)又保留了遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的通俗性和簡(jiǎn)易性。異步遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用并不阻塞調(diào)用者，應(yīng)答也可以在需要它們時(shí)接收到，這使客戶在本地的執(zhí)行可以與對(duì)服務(wù)器的調(diào)用并行進(jìn)行。 列出并簡(jiǎn)短定義四種不同的構(gòu)建集群的方法。被動(dòng)等待：當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，由從服務(wù)器來(lái)接管。分離服務(wù)器：各服務(wù)器具有獨(dú)自的磁盤，數(shù)據(jù)可連續(xù)地從主服務(wù)器復(fù)制至從服務(wù)器。各服務(wù)器連接到磁盤：所有服務(wù)器都連接到同一磁盤，但每臺(tái)服務(wù)器仍擁有自己的磁盤，一旦某臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障，則其磁盤被其他服務(wù)器接管。共享磁盤：多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)共享對(duì)磁盤的訪問(wèn)。第15章 分布式進(jìn)程管理 討論實(shí)現(xiàn)進(jìn)程遷移的原因。負(fù)載共享：通過(guò)將進(jìn)程從負(fù)載較重的系統(tǒng)遷移到負(fù)載較輕的系統(tǒng)，負(fù)載就會(huì)得到平衡，從而提高整體性能。通信性能：可以將交互密集的多個(gè)進(jìn)程移動(dòng)到同一節(jié)點(diǎn)上，以減少因?yàn)樗鼈冎g的交互而帶來(lái)的通信開銷。同樣，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在某些文件或某組文件上執(zhí)行數(shù)據(jù)分析，且文件的大小比進(jìn)程要大很多時(shí)，將該進(jìn)程移動(dòng)到數(shù)據(jù)端也許是更有利的。可用性：需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的進(jìn)程，在得到錯(cuò)誤的預(yù)先通知時(shí)，或者在預(yù)定的關(guān)機(jī)時(shí)間之前，為了能夠存活下來(lái)，可能需要遷移到其他機(jī)器中。如果操作系統(tǒng)提供了這樣的通知，則那些需要繼續(xù)運(yùn)行的進(jìn)程可以遷移到另一個(gè)系統(tǒng)上，或者保證在稍后的某個(gè)時(shí)間在當(dāng)前系統(tǒng)上能重新啟動(dòng)。特殊功能的使用：進(jìn)程的遷移可以充分利用特定節(jié)