第六章思考题

1.什么叫软件?软件可分为哪几类?举例说明。答：计算机软件是计算机系统中的程序及其文档。软件一词具有三层含义：①个体含义，即指计算机系统中的程序及其文档；②整体含义，即指在特定计算机系统中所有上述个体含义下的软件的总体；③学科含义，即指在研究、开发、维护以及使用前述含义的软件所涉及的理论、原则、方法和技术所构成的学科。在这种喊一下，软件宜称为软件学，但一般仍称作软件。软件是用户与硬件之间的接口界面，用户主要是通过软件与计算机进行交互。软件是计算机系统设计的重要依据。软件在计算机系统中起只会、管理作用。计算机软件一般可分为系统软件、支撑软件和应用软件三类①系统软件：是指计算机系统中最靠近硬件一层的软件，其他软件一般都通过系统软件发挥作用。它与具体的应用领域无关，如编译程序和操作系统等。在任何计算机系统的设计中，系统软件都要给予优先考虑。②支撑软件：是支撑软件的开发、维护与运行的软件。数据库管理系统、网络软件等也可算作支撑软件。20世纪70年代中后期发展起来的软件开发环境以及后来开发的中间件则可看成现代支撑软件的代表，软件开发环境主要包括环境数据库、各种接口软件和工具组等。③应用软件：是指特定应用领域专用的软件。例如，财务管理软件、火车订票系统、人口普查软件等都是应用软件。对于具体的应用领域，应用软件的质量往往成为影响实际效果的决定因素。2.论述计算机系统的组成。答：计算机系统是由计算机软件系统和软件系统组成3.操作系统的主要功能包括哪几个方面？答：操作系统的功能特性可以分别从资源管理和用户使用两个角度进行考虑。从资源管理的角度来看，操作系统具有处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理的功能；从用户使用的角度来看，操作系统对用户提供访问计算机资源的接口。下面从资源管理和用户接口的观点分五个方面来说明操作系统的基本功能。①处理机管理：主要任务就是对处理机进行分配，并对其运行进行有效的控制和管理。在多道程序环境下，处理机的分配和运行都是以进程为基本单元，因此对处理机的管理可归结为进程的管理。处理机管理程序的主要任务就是合理地管理和控制进程对处理机的要求，对处理机的分配、调度进行有效的管理，使处理及资源得到充分的利用。②存储管理：就是对计算机内存的分配、保护盒扩充进行协调和管理，随时掌握内存的使用情况，根据用户的不同要求，按照一定的策略进行存储资源的分配和回收，同时保证内存中不同程序和数据之间彼此隔离，互不干扰，并保证数据不被破坏和丢失。存储管理主要包括内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充等工作。1）内存分配：主要任务是为每道正在处理的程序或数据分配内存空间。2）地址映射：程序中使用逻辑地址，即虚拟地址，操作系统要管理逻辑地址和物理地址之间的转换关系。3）内存保护：保证每个程序的安全。4）内存扩充：当用户对内存的需求超过内存实际大小时，需要采取虚拟内存技术，以提供给用户一个比实际内存大得多的内存空间。③设备管理：主要包括：缓冲区管理、设备分配、设备驱动、设备无关性。1）缓冲区管理：通常CPU的速度要比I/O设备的速度快得多得多，缓冲技术是为了协调CPU和I/O设备之间数据传送的工作。2）设备分配：合理分配外设，如磁盘读写、打印等。3）设备驱动：实现CPU与通道和外设之间的通信。4）设备无关性：将用户程序中使用的逻辑设备映射到物理设备。④文件管理：对用户文件和系统文件进行管理，方便用户使用，并保证文件的安全性。⑤用户接口：用户在计算机上运行程序的过程中，需要告诉计算机各种运行要求、出错处理方式等，因此操作系统应向用户提供一系列操作命令，作为计算机和用户的接口。操作系统与用户之间的接口大致有以下两种。1）程序一级的接口：用户程序可以在程序中调用命令直接向系统提出各种资源请求和服务请求。2）作业控制语言和操作命令：通过交互命令方式,对计算机进行操作。4.一个进程至少有几种状态？它们在什么情况下转换？答：进程在执行过程中有三种基本状态：挂起状态、就绪状态和运行状态。5.在现实生活中有什么问题可以使用操作系统的管理思想来解决？答：①时间管理：（利用CPU调度算法）1）学生期末考试复习时间安排，在总复习时间有限的情况下，如何合理安排时间是学生必须解决的问题。2）朋友到家里做客，做两个菜招待朋友，如何用最短的时间把菜准备好。3）医院的挂号问诊。4）列车调度。5）餐厅下单管理。②空间管理：如何使用有限的脑容量有效处理和记忆信息。③设计哲学：1）多级反馈调度算法，如房地产市场中个人按照经济能力和自身条件选购相应住房，实现资源合理分配。2）如银行对首次购房者提供相对优惠的贷款政策，帮助无房者满足基本住房要求。3）如政府调控中对购置多套房产的限购措施，可以让更多人有机会购房，防止恶意炒作，提高住房资源分配的公平性。6.简述数据库、数据库管理系统和数据库系统三者之间的联系。答：数据库系统包括数据库和数据库管理系统，数据库管理系统是数据库系统的核心。7.数据库管理系统（DBMS）有哪些功能？答：①数据定义功能：DBMS提供数据定义语言，用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。②数据操纵功能：DBMS提供数据操纵语言，用户可以使用DML操纵数据，实现对数据库的基本操作——插入、修改、删除和查询等。③数据库的运行管理：数据库在建立运行和维护时由DBMS统一管理和控制，以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用以及发生故障后的系统恢复。④数据库的建立和维护：包括数据库初始数据的输入和转换功能，数据库的转储和恢复功能，数据库的重组和重构功能以及性能监视和分析功能等。8.数据挖掘与数据库查询关系和区别是什么？答：数据挖掘活动不同于传统的数据库查询，数据挖掘是寻找确定以前未知的模式，而数据检索是查找已经储存好的事实。数据挖掘操作的是静态的数据集合，即数据仓库，这些仓库往往是数据库的“快照”。因为静态系统中寻找模式臂动态系统中更简单。9.试论述软件生存周期的阶段。答：①制定计划：确定要开发系统的总目标，给出它的功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求。②需求分析：分析、整理和提炼收集到的用户需求，对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。③软件设计：设计师软件工程的核心技术。设计阶段的目标是决定软件怎么做。主要集中于软件体系结构、数据结构、用户界面和算法等方面，设计过程将现实世界的问题模型转换成计算机世界的现实模型。④程序编码：把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码，即写成以某一种特定的程序设计语言表示的“源程序清单”，这一步工作成为编码。⑤软件测试：测试是保证软件质量的重要手段，其主要方式是在设计测试用例的基础上检测软件的各个组成部分。⑥运行和维护：已交付的软件正式投入使用后，便进入运行阶段。软件在运行阶段需要进行的修改便是维护。维护是软件过程的一个组成部分，应当在软件的设计和实现阶段冲扥考虑软件的可维护性。维护常常是软件生存周期中最具挑战性的一个阶段，其费用是相当昂贵的。10.什么是软件开发方法？有哪些主要的开发方法？答：软件开发方法是指软件开发全过程中应遵循的方法和步骤。不仅仅局限于程序设计，还包括了更多的软件工程的活动，软件开发方法贯穿于整个软件工程活动过程。不同的软件开发方法有其各自的特征，以下为几种典型的软件开发方法：①结构化方法：面向功能的软件开发方法或面向数据流的软件开发方法。②模块化方法：一种传统的软件开发方法。在自上而下、逐步细化的过程中，把复杂过程问题分解成一个个简单问题的最基本方法就是模块化。③面向数据结构方法：面向数据结构的软件开发方法有两种，一种是结构化系统开发方法，又称Warnier方法，另一种是系统开发方法，又称Jackson法。④面向对象方法：把数据和行为看成是同等重要的，以数据为主线，把数据和对数据的操作紧密地结合在一起。⑤基于结构的软件开发方法：一种基于预先开发好的软件构件，通过将其集成组装的方式来开发软件系统的方法。