文章目錄

• 第一章 緒論
• • 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程
  • 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算問(wèn)題中的用途
  • 算法設(shè)計(jì)
  • 操作系統(tǒng)
  • 操作系統(tǒng)主要功能
  • 編譯原理相關(guān)
  • 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)
• 第二章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
• • 2.1 線性表
  • 2.2 復(fù)雜度分析
  • 2.3 分治遞歸
  • 2.4 樹(shù)
  • • 樹(shù)的各種基本概念
    • 二叉樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
    • 二叉樹(shù)、滿二叉樹(shù)、完全二叉樹(shù)
    • 二叉樹(shù)的遍歷
  • 2.5 圖
  • • 圖的定義及相關(guān)術(shù)語(yǔ)
    • 圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
    • 圖的遍歷
    • 貪心算法與單源最短路徑
• 第三章 操作系統(tǒng)
• • 3.1 進(jìn)程相關(guān)
  • • 進(jìn)程的定義
    • 進(jìn)程的五狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型
    • 進(jìn)程的構(gòu)成與PCB
    • 運(yùn)行Fork()創(chuàng)建進(jìn)程
  • 3.2 線程相關(guān)
  • • 線程的定義
    • 進(jìn)程和線程的區(qū)別
    • 三類線程（用戶級(jí)、內(nèi)核級(jí)、混合）
  • 3.3 互斥與同步
  • • 競(jìng)爭(zhēng)臨界資源引起的問(wèn)題和互斥的條件
    • 掌握信號(hào)量方法
    • • 信號(hào)量進(jìn)行互斥和同步
      • 解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題
    • 進(jìn)程間通信方式
  • 3.4 程序的裝入和鏈接
  • • 高級(jí)語(yǔ)言的源代碼轉(zhuǎn)化為進(jìn)程的三個(gè)步驟
    • 靜態(tài)鏈接，裝入時(shí)鏈接，運(yùn)行時(shí)鏈接的區(qū)別，以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)
    • 絕對(duì)裝入方式和可重定位裝入方式的優(yōu)缺點(diǎn)
• 第四章 編譯原理
• • 4.1 數(shù)據(jù)類型及其抽象層次
  • 4.2 六種數(shù)據(jù)類型聚合方式
  • 4.3 語(yǔ)句級(jí)控制結(jié)構(gòu)
  • 4.4 定義語(yǔ)言：生成（文法）或識(shí)別（語(yǔ)法圖）
  • 4.5 文法的分類
  • 4.6 推導(dǎo)與規(guī)約，文法與語(yǔ)言，二義性問(wèn)題
  • 4.7 短語(yǔ)、直接短語(yǔ)、句柄的含義和求法
  • 4.8 編譯步驟
  • 4.9 語(yǔ)法分析的兩大類別：自下而上和自上而下
  • 4.10 遞歸下降分析法
  • 4.11 預(yù)測(cè)分析法
  • 4.12 LR分析法是句柄規(guī)約
  • 4.13 語(yǔ)義翻譯的概念、作用
  • 4.14 類型檢查
  • 4.15 語(yǔ)義翻譯
  • 4.16 中間代碼的寫(xiě)法：三地址碼、四元式
• 第五章 數(shù)據(jù)庫(kù)
• • 5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念
  • 5.2 模式的體系結(jié)構(gòu)，三種模式
  • 5.3 關(guān)系模式的基本概念
  • 5.4 主碼與候選碼
  • 5.5 關(guān)系運(yùn)算，運(yùn)算符表達(dá)式
  • 5.6 完整性約束，規(guī)則、類別等
  • 5.7 SQL語(yǔ)法
  • 5.8 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論
  • • 函數(shù)依賴，模式分解
    • 范式的概念、如何區(qū)分不同的范式
  • 5.9 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用設(shè)計(jì)方法
  • • 數(shù)據(jù)庫(kù)的三種數(shù)據(jù)模型
    • ER模型的概念、結(jié)構(gòu)及使用其構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)的方法
    • 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段及主要工作

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第一章 緒論

復(fù)習(xí)課地址

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程

問(wèn)題的理解：清楚問(wèn)題的輸入、要求和輸出

算法設(shè)計(jì)：包括軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊分解、選擇具體算法策略、用適當(dāng)?shù)姆绞矫枋龊椭鸩郊?xì)化算法步驟

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：一方面要選擇或設(shè)計(jì)能有效表示和存儲(chǔ)應(yīng)用問(wèn)題中所涉及的數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要選擇或設(shè)計(jì)能支持算法策略實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

算法分析：發(fā)現(xiàn)有改進(jìn)完善之處，返回第二步，重新選擇或設(shè)計(jì)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

程序設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)、基于某種操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié)，在計(jì)算機(jī)上調(diào)試和運(yùn)行程序

程序?qū)崿F(xiàn)：用某種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、基于某種操作系統(tǒng)編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)算法的代碼，編譯代碼并在計(jì)算機(jī)上調(diào)試和運(yùn)行程序，并不斷優(yōu)化程序設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算問(wèn)題中的用途

存放要處理的數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法策略

算法設(shè)計(jì)

研究各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的各種運(yùn)算方法，從而解決計(jì)算問(wèn)題

操作系統(tǒng)

一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源、合理的對(duì)各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶使用的程序的集合

操作系統(tǒng)主要功能

處理機(jī)管理
按照一定的算法把處理機(jī)分配給進(jìn)程（線程)，并對(duì)其進(jìn)行有效的管理和控制

2. 存儲(chǔ)器管理
為多道程序的運(yùn)行提供良好的環(huán)境，方便用戶使用存儲(chǔ)器，提高存儲(chǔ)器的利用率以及 能 從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存

設(shè)備管理
完成用戶進(jìn)程提出的I/O請(qǐng)求；為用戶進(jìn)程分配其所需的I/O設(shè)備；提高CPU和I/O設(shè)備的利用率；提高I/O速度；方便用戶使用I/O設(shè)備

文件管理
對(duì)用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行管理，以方便用戶使用，并保證文件的安全性

用戶接口
提供友好的用戶接口以方便用戶使用
系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序取得操作系統(tǒng)服務(wù)的唯一途徑

編譯原理相關(guān)

依賴操作系統(tǒng)的編譯方式

不依賴操作系統(tǒng)的編譯方式

相關(guān)語(yǔ)言

數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS) 是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件。
數(shù)據(jù)庫(kù)在建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制。它使用戶方便的定義數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、以及多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。

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第二章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.1 線性表

• 線性表的邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

• 線性表的順序和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)
  順序：用一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元依次存放線性表中的數(shù)據(jù)元素
  鏈?zhǔn)?#xff1a;用一組地址任意的存儲(chǔ)單元存放線性表中的數(shù)據(jù)元素

• 兩種方式插入刪除操作
  順序：均為O(n)
  鏈?zhǔn)?#xff1a;O(1)

• 兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
  順序適合查找，鏈?zhǔn)竭m合插入刪除

2.2 復(fù)雜度分析

• 常見(jiàn)關(guān)系式
  

例題：

• 漸進(jìn)分析
  

2.3 分治遞歸

• 分治遞歸算法思想
  第一步：要求解一個(gè)大問(wèn)題可劃分為k個(gè)子問(wèn)題，對(duì)這k個(gè)子問(wèn)題進(jìn)行求解，如果子問(wèn)題的規(guī)模仍然不夠小，則再劃分為k個(gè)子問(wèn)題，如此遞歸的進(jìn)行下去，直到問(wèn)題的規(guī)模足夠小，很容易求出其解為止
  第二步：將求出的小規(guī)模問(wèn)題的解合并為一個(gè)更大規(guī)模的問(wèn)題的解，自底向上逐步求出原來(lái)問(wèn)題的解

• 分支法的適用條件

  該問(wèn)題的規(guī)模縮小到一定的程度就可以容易地解決；
  該問(wèn)題可以分解為若干個(gè)規(guī)模較小的相同問(wèn)題，即該問(wèn)題具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)；
  利用該問(wèn)題分解出的子問(wèn)題可以合并為該問(wèn)題的解；
  該問(wèn)題所分解出的各個(gè)子問(wèn)題是相互獨(dú)立的，即子問(wèn)題之間不包含公共的子問(wèn)題。
  Tips: 如果各個(gè)子問(wèn)題不獨(dú)立，需要重復(fù)的解決公共的子問(wèn)題，用動(dòng)態(tài)規(guī)劃更好

• 分治思想求解排序問(wèn)題
  思想：
  
  比如：
  
  應(yīng)用：歸并排序，快速排序等

2.4 樹(shù)

樹(shù)的各種基本概念

• 樹(shù)(Tree)是n(n≥0）個(gè)結(jié)點(diǎn)的有限集，有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)，其余結(jié)點(diǎn)可劃分為不同的根的子樹(shù)
• 樹(shù)的結(jié)點(diǎn)包含一個(gè)數(shù)據(jù)元素及若干指向其子樹(shù)的分支
• 結(jié)點(diǎn)擁有的子樹(shù)數(shù)稱為結(jié)點(diǎn)的度(Degree)
• 度數(shù)為0的結(jié)點(diǎn)稱為葉子(Leaf)或終端結(jié)點(diǎn)
• 度數(shù)不為0的結(jié)點(diǎn)稱為非終端結(jié)點(diǎn)或分支結(jié)點(diǎn)
• 樹(shù)的度是樹(shù)內(nèi)各結(jié)點(diǎn)的度的最大值
• 結(jié)點(diǎn)的子樹(shù)的跟稱為該結(jié)點(diǎn)的孩子，該結(jié)點(diǎn)稱為孩子的雙親，同一個(gè)雙親的孩子互稱兄弟
• 結(jié)點(diǎn)的祖先是從根到該結(jié)點(diǎn)所經(jīng)分支上的所有結(jié)點(diǎn)，反之，以某結(jié)點(diǎn)為根的子樹(shù)的任意結(jié)點(diǎn)都稱為該結(jié)點(diǎn)的子孫
• 結(jié)點(diǎn)的層次(Level)從根開(kāi)始定義起，根為第一層，根的孩子為第二層
• 其雙親在同一層的結(jié)點(diǎn)互稱為堂兄弟
• 樹(shù)中結(jié)點(diǎn)的最大層次稱為樹(shù)的深度
• 如果樹(shù)中結(jié)點(diǎn)的各子樹(shù)看成從左到右是有次序的，則稱該樹(shù)為有序樹(shù)，否則稱為無(wú)序樹(shù)
• 森林(Forest)是m(m≥0)棵互不相交的樹(shù)的集合

二叉樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

• 順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
  用一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元依次自上而下、自左至右存儲(chǔ)完全二叉樹(shù)上的結(jié)點(diǎn)元素；對(duì)于一般二叉樹(shù)
• 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)
  二叉樹(shù)的鏈表中的結(jié)點(diǎn)至少包含3個(gè)域：數(shù)據(jù)域和左、右指針域，稱之為二叉鏈表，如若還包含指向雙親結(jié)點(diǎn)的指針域則稱之為三叉鏈表
  容易證得，在含有$n$個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉鏈表中有$n+1$個(gè)空鏈域，則應(yīng)將其每個(gè)結(jié)點(diǎn)于完全二叉樹(shù)上的結(jié)點(diǎn)相對(duì)照，存儲(chǔ)在一維數(shù)組的相應(yīng)分量中

二叉樹(shù)、滿二叉樹(shù)、完全二叉樹(shù)

• 二叉樹(shù)(Binary Tree)是另一種樹(shù)型結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是每個(gè)結(jié)點(diǎn)至多只有兩棵子樹(shù)（度小于等于2），并且二叉樹(shù)的子樹(shù)有左右之分
• 滿二叉樹(shù)一棵深度為$k$且有$2$^$k$$?1$個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹(shù)
• 完全二叉樹(shù)深度為$k$的，有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹(shù)，當(dāng)且僅當(dāng)其中每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都與深度為$k$的滿二叉樹(shù)中編號(hào)1至n的結(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)

二叉樹(shù)的遍歷

先序中序后序遍歷
關(guān)鍵: 遞歸實(shí)現(xiàn)（先序指的是根結(jié)點(diǎn)的順序在先）

#include<iostream>using namespace std;typedef struct BiTNode {char data;struct BiTNode* lchild, * rchild; }BiTNode, * BiTree;void creatBiTree(BiTree& T); void InOrderTraverse(BiTree T); void PostOrderTraverse(BiTree T); int getNumOfLeaf(BiTree T, int count); int getDepth(BiTree T);int main() {BiTree T = new BiTNode;cout << "請(qǐng)先序輸入結(jié)點(diǎn)：" << endl;creatBiTree(T);cout << endl;cout << "中序遍歷：";InOrderTraverse(T);cout << endl;cout << "后序遍歷：";PostOrderTraverse(T);cout << endl;cout << "葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)：";cout << getNumOfLeaf(T, 0) << endl;cout << "樹(shù)的高度：";cout << getDepth(T) << endl << endl;system("pause");return 0; } void creatBiTree(BiTree& T) {char data;cin >> data;if (data == ',') {T = nullptr;return;}T = new BiTNode;T->data = data;creatBiTree(T->lchild);creatBiTree(T->rchild); } void InOrderTraverse(BiTree T) {if (T) {InOrderTraverse(T->lchild);cout << T->data << " ";InOrderTraverse(T->rchild);} } void PostOrderTraverse(BiTree T) {if (T) {PostOrderTraverse(T->lchild);PostOrderTraverse(T->rchild);cout << T->data << " ";} } int getNumOfLeaf(BiTree T, int count) {if (T) {if (!T->lchild && !T->rchild) {return ++count;}count = getNumOfLeaf(T->lchild, count);count = getNumOfLeaf(T->rchild, count);}return count; } int getDepth(BiTree T) {if (T) {int HL = getDepth(T->lchild);int HR = getDepth(T->rchild);int MaxH = HL > HR ? HL : HR;return (MaxH + 1);}else {return 0;} }

層次遍歷
關(guān)鍵：隊(duì)列實(shí)現(xiàn)（父節(jié)點(diǎn)出隊(duì)列，子節(jié)點(diǎn)入隊(duì)）

題：給定先序和中序遍歷恢復(fù)二叉樹(shù)
核心：判斷根結(jié)點(diǎn)

2.5 圖

圖的定義及相關(guān)術(shù)語(yǔ)

• 圖是一種較線性表和樹(shù)更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在圖形結(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系是任意的，圖中任意兩個(gè)數(shù)據(jù)元素之間都可能相關(guān)。
• 在圖中的數(shù)據(jù)元素通常稱做頂點(diǎn)(Vertex)，V是頂點(diǎn)的有窮非空集合；VR是兩個(gè)頂點(diǎn)之間的關(guān)系的集合。若$<v,w>\in VR$，則$<v,w>$表示從$v$到$w$的一條弧(Arc)， 且稱$v$為弧尾(Tail)或起始點(diǎn)，稱$w$為弧頭(Head)或終端點(diǎn)。
• 無(wú)向圖中$<v,w>$與$<w,v>$是相同的，即VR是對(duì)稱的，用$(v,w)$表示$v$和$w$的一條邊(Edge)，反之稱為有向圖。
• 有$\frac{1}{2}$$n(n?1)$條邊的無(wú)向圖稱為完全圖，有$n(n?1)$條邊的有向圖稱為有向完全圖
• 有很少條邊或弧的無(wú)向圖稱為稀疏圖，反之稱為稠密圖。
• 有時(shí)圖的邊或弧具有與它相關(guān)的數(shù)，這種與圖的邊或弧相關(guān)的數(shù)叫做權(quán)(Weight)。
• 對(duì)于無(wú)向圖$G=(V,${$E$}$)$，如果邊$(v,v^{\prime })\in E$，則稱頂點(diǎn)$v$和$v^{\prime }$互為鄰接點(diǎn)(Adjacent)。邊$(v,v^{\prime })$依附于頂點(diǎn)$v$和$v^{\prime }$，或者說(shuō)$(v,v^{\prime })$和頂點(diǎn)$v$和$v^{\prime }$相關(guān)聯(lián)。
• 頂點(diǎn)的度(Degree)是和$v$相關(guān)聯(lián)的邊的數(shù)目，記為$TD(V)$。以頂點(diǎn)$v$為頭的弧的數(shù)目稱為$v$的入度(InDegree)，記為$ID(v)$;以頂點(diǎn)$v$為尾的弧的數(shù)目稱為$v$的出度(OutDegree)，記為$OD(v)$;$TD(v)=ID(v)+OD(v)$。
• 一般地，如果頂點(diǎn)$v$_$i$的度記為$TD(v$_$i$$)$，那么一個(gè)有$n$個(gè)頂點(diǎn)，$e$條邊或弧的圖，滿足$e=$$\frac{1}{2}$$\sum TD(v)$
• 無(wú)向圖中從頂點(diǎn)$v$到頂點(diǎn)$v^{\prime }$的路徑是一個(gè)頂點(diǎn)序列。第一個(gè)頂點(diǎn)和最后一個(gè)頂點(diǎn)相同的路徑稱為回路或環(huán)(Cycle)。序列中頂點(diǎn)不重復(fù)出現(xiàn)的路徑稱為簡(jiǎn)單路徑，類似的，除了第一個(gè)和最后一個(gè)頂點(diǎn)外，其余頂點(diǎn)不重復(fù)出現(xiàn)的回路稱為簡(jiǎn)單回路或簡(jiǎn)單環(huán)。
• 在無(wú)向圖$G$，如果通過(guò)頂點(diǎn)$v$到頂點(diǎn)$v^{\prime }$有路徑，則稱$v$和$v^{\prime }$是連通的。如果對(duì)圖$G$中任意兩個(gè)頂點(diǎn)都滿足連通關(guān)系，則稱圖$G$為連通圖(Connected Graph)。連通分量(Connected (Connected Graph))是指無(wú)向圖中的極大連通子圖。
• 在有向圖$G$，如果每一對(duì)頂點(diǎn)都有路徑，則稱$G$為強(qiáng)連通圖，有向圖中的極大強(qiáng)連通子圖稱做有向圖的強(qiáng)連通分量。
• 一個(gè)連通圖的生成樹(shù)是一個(gè)極小連通子圖，它含有圖中全部頂點(diǎn)，但只有足以構(gòu)成一棵樹(shù)的$n?1$條邊。
• 一個(gè)有向圖的生成森林由若干棵有向樹(shù)組成，含有圖中全部頂點(diǎn)，但只有足以構(gòu)成若干棵不相交的有向樹(shù)的弧。

圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

• 由于圖的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，任意兩個(gè)頂點(diǎn)之間都可能存在聯(lián)系，因此沒(méi)有順序映像的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
• 鄰接矩陣
• 鄰接表

圖的遍歷

深搜和廣搜
深搜：遞歸進(jìn)行
廣搜：隊(duì)列進(jìn)行，類似樹(shù)是層次遍歷

貪心算法與單源最短路徑

• 貪心算法
• 在對(duì)問(wèn)題求解時(shí)，總是做出在當(dāng)前看來(lái)是最好的選擇，也就是說(shuō)僅僅是在某種意義上的局部最優(yōu)解。
  貪心算法不能對(duì)所有問(wèn)題都得到整體最優(yōu)解。

活動(dòng)安排

Dijkstra

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第三章 操作系統(tǒng)

3.1 進(jìn)程相關(guān)

進(jìn)程的定義

• 一個(gè)正在執(zhí)行的程序
• 可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)合上的運(yùn)行過(guò)程
• 基本特征

動(dòng)態(tài)性：存在生命周期

并發(fā)性：任何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起推進(jìn)

獨(dú)立性：各進(jìn)程的地址空間相互獨(dú)立，除非采用進(jìn)程間通信手段

異步性：按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)

結(jié)構(gòu)性：進(jìn)程 = 進(jìn)程控制塊（PCB) + 程序塊 + 數(shù)據(jù)段

進(jìn)程的五狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型

• 新建狀態(tài)
  進(jìn)程在創(chuàng)建時(shí)需要申請(qǐng)一個(gè)空白PCB，向其中填寫(xiě)控制和管理進(jìn)程的信息，完成資源分配。如果創(chuàng)建工作無(wú)法完成，比如資源無(wú)法滿足，就無(wú)法被調(diào)度運(yùn)行，把此時(shí)進(jìn)程所處狀態(tài)稱為創(chuàng)建狀態(tài)
• 就緒狀態(tài)
  進(jìn)程已經(jīng)準(zhǔn)備好，已分配到所需資源，只要分配到CPU就能夠立即運(yùn)行
• 執(zhí)行狀態(tài)
  進(jìn)程處于就緒狀態(tài)被調(diào)度后，進(jìn)程就會(huì)進(jìn)入到執(zhí)行狀態(tài)
• 阻塞狀態(tài)
  正在執(zhí)行的進(jìn)程由于某些事件（I/O請(qǐng)求，申請(qǐng)緩存區(qū)失敗）而暫時(shí)無(wú)法運(yùn)行，進(jìn)程受到阻塞。在滿足請(qǐng)求時(shí)進(jìn)入就緒狀態(tài)等待系統(tǒng)調(diào)用
• 終止?fàn)顟B(tài)
  進(jìn)程結(jié)束，或出現(xiàn)錯(cuò)誤，或被系統(tǒng)終止，進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)，無(wú)法再執(zhí)行

進(jìn)程的構(gòu)成與PCB

• 進(jìn)程 = 進(jìn)程控制塊（PCB) + 程序塊 + 數(shù)據(jù)段

• PCB（process control block）
  進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)，進(jìn)程新建時(shí)就有

運(yùn)行Fork()創(chuàng)建進(jìn)程

• 進(jìn)程的創(chuàng)建
  

• Fork()
  

• 例題
  

3.2 線程相關(guān)

線程的定義

線程是操作系統(tǒng)匯總獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位，大部分情況下，他被包含在進(jìn)程之中，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。

進(jìn)程的倆基本特點(diǎn)：資源所有權(quán)和調(diào)度基本單位
現(xiàn)將調(diào)度權(quán)力給了線程，線程也就不含資源所有權(quán)，進(jìn)程中的所有線程共享進(jìn)程的資源，當(dāng)然TCB、程序計(jì)數(shù)器、寄存器和堆棧這些必不可少的資源除外

進(jìn)程和線程的區(qū)別

概念
進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位
線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是獨(dú)立調(diào)度和分配的基本單位

調(diào)度

并發(fā)性

擁有資源

系統(tǒng)開(kāi)銷

三類線程（用戶級(jí)、內(nèi)核級(jí)、混合）

• 根據(jù)線程是否對(duì)內(nèi)核透明
  

用戶級(jí)線程
含義：線程的創(chuàng)建、撤銷和切換等操作全部由應(yīng)用程序完成
操作系統(tǒng)內(nèi)核不知道線程的存在，仍以進(jìn)程為調(diào)度單位

Infomix OS

內(nèi)核級(jí)線程
含義：線程的創(chuàng)建、撤銷和切換等操作由系統(tǒng)內(nèi)核完成，操作系統(tǒng)以線程為調(diào)度單位

Win Linux OS
優(yōu)缺點(diǎn)：

混合線程
含義：線程的創(chuàng)建、撤銷、調(diào)度和同步等操作在用戶級(jí)應(yīng)用程序中完成，多個(gè)用戶級(jí)線程被影射到一個(gè)或較少的某些內(nèi)核級(jí)線程

Solaris OS

用戶級(jí)、內(nèi)核級(jí)、混合模式比較

3.3 互斥與同步

競(jìng)爭(zhēng)臨界資源引起的問(wèn)題和互斥的條件

• 臨界資源
  必須互斥使用的資源稱為臨界資源

• 臨界區(qū)
  訪問(wèn)臨界資源的那段代碼

• 引起的問(wèn)題
  忙等、饑餓和死鎖
  

• 臨界區(qū)使用原則/互斥條件

  空閑讓進(jìn)
  當(dāng)無(wú)進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，允許進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)
  忙則等待
  當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正處在某臨界區(qū)內(nèi)，任何試圖進(jìn)入其臨界區(qū)的進(jìn)程都必須進(jìn)入代碼連續(xù)循環(huán)，陷入忙等狀態(tài)。連續(xù)測(cè)試一個(gè)變量直到某個(gè)值出現(xiàn)為止，稱為忙等
  有限等待
  對(duì)要求訪問(wèn)臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證有限時(shí)間內(nèi)能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以免陷入“死等”狀態(tài)～（受惠的是進(jìn)程自己）
  讓權(quán)等待
  當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立即釋放處理機(jī)，以免進(jìn)程陷入“忙等”狀態(tài)～（受惠的是其他進(jìn)程）

掌握信號(hào)量方法

• 互斥與同步解決策略
  

信號(hào)量進(jìn)行互斥和同步

• 基本原理
  兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程可以通過(guò)傳遞信號(hào)的方式進(jìn)行合作，可以迫使進(jìn)程在某個(gè)位置暫停執(zhí)行（阻塞等待），知道他收到一個(gè)可以“向前推進(jìn)”的信號(hào)（被喚醒）
  將實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈作用的變量稱為信號(hào)量，常定義為記錄型變量s，其中一個(gè)域?yàn)檎?#xff0c;另一個(gè)域?yàn)殛?duì)列，其元素為等待該信號(hào)量的阻塞進(jìn)程（FIFO）

• P/V操作
  

• 信號(hào)量的物理意義
  

• wait、signal應(yīng)用
  

• 信號(hào)量分類
  互斥信號(hào)量：用于申請(qǐng)或釋放資源的使用權(quán)，通常初始化為1
  資源信號(hào)量：用于申請(qǐng)或歸還資源，可以初始化為大于1的正整數(shù)表示系統(tǒng)中某類資源的可用個(gè)數(shù)
  

解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題

進(jìn)程間通信方式

• 進(jìn)程通信
  進(jìn)程之間的信息交換

• 進(jìn)程通信方式
  
  

• 掌握消息傳遞機(jī)制
  
  

• 如何用消息傳遞機(jī)制實(shí)現(xiàn)互斥
  

3.4 程序的裝入和鏈接

高級(jí)語(yǔ)言的源代碼轉(zhuǎn)化為進(jìn)程的三個(gè)步驟

靜態(tài)鏈接，裝入時(shí)鏈接，運(yùn)行時(shí)鏈接的區(qū)別，以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)

• 靜態(tài)鏈接
  在程序運(yùn)行之前，先將各目標(biāo)模塊及他們所需的庫(kù)函數(shù)，鏈接成一個(gè)完整的裝配模塊（又稱執(zhí)行模塊），以后不再拆開(kāi)。
  

• 裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接
  目標(biāo)模塊在裝入內(nèi)存時(shí)，采用邊裝入邊鏈接的鏈接方式。
  

• 運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接
  對(duì)某些目標(biāo)模塊的鏈接，是在程序執(zhí)行中需要該目標(biāo)模塊時(shí)，由操作系統(tǒng)去找到該模塊并將之裝入內(nèi)存，隨后把他鏈接到調(diào)用者模塊e
  

絕對(duì)裝入方式和可重定位裝入方式的優(yōu)缺點(diǎn)

• 絕對(duì)裝入方式
  
  

• 可重定位裝入方式
  
  

• 運(yùn)行時(shí)重定位（動(dòng)態(tài)重定位）裝入方式
  

---

第四章 編譯原理

4.1 數(shù)據(jù)類型及其抽象層次

• 含義
  數(shù)據(jù)類型實(shí)質(zhì)上是對(duì)存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的抽象，包括了一組值的集合和一組操作
• 抽象層次分類
  內(nèi)部類型、用戶定義類型和抽象數(shù)據(jù)類型
• 抽象數(shù)據(jù)類型
  滿足下述特性的用戶定義類型稱為抽象數(shù)據(jù)類型
  （1）在定義該類型的程序單元中，建立與表示有關(guān)的基本操作
  （2）對(duì)使用該類型的程序單元來(lái)說(shuō)，該類型的表示是隱蔽的

  比如Java中g(shù)et,set而不用public，為了封裝性與安全性

4.2 六種數(shù)據(jù)類型聚合方式

笛卡爾積

• 定義
  n個(gè)集合A1, A2, … , An的笛卡兒積：
  A1×A2×…×An，
  它是一個(gè)集合，其元素時(shí)有序的n元式
  （a1, a2, … , an）
• 舉例
  例如一個(gè)正多邊形用一個(gè)整數(shù)表示邊數(shù)，用一個(gè)實(shí)數(shù)表示長(zhǎng)度
  integer×real

  C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)就是很好應(yīng)用

有限映像

• 定義
  從定義域類型DT值的有限集合，到值域類型RT值的有限集合的函數(shù)（映像）稱為有限映像
  值域?qū)ο陆o你通過(guò)下標(biāo)變量方式對(duì)應(yīng)
• 舉例

  數(shù)組

序列
（1）任意多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，數(shù)據(jù)項(xiàng)稱為該序列的成分，且類型相同
（2）串是序列（字符串）
（3）順序文件的思想也來(lái)自序列的概念，只能順序讀寫(xiě)

遞歸
若數(shù)據(jù)類型T包含屬于同一類型T的成分——遞歸類型
（1）在類型定義中使用被定義類型的名字
（2）不允許直接遞歸（C++的靜態(tài)對(duì)象成員除外）
（3）指針是構(gòu)造遞歸類型的重要手段

struct mlink { int data; struct mlink *next; …

判定或
可以選擇不同成員的構(gòu)造機(jī)制
例如C的聯(lián)合union

union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
} data;
現(xiàn)在，Data 類型的變量可以存儲(chǔ)一個(gè)整數(shù)、一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，或者一個(gè)字符串。這意味著一個(gè)變量（相同的內(nèi)存位置）可以存儲(chǔ)多個(gè)多種類型的數(shù)據(jù)。您可以根據(jù)需要在一個(gè)共用體內(nèi)使用任何內(nèi)置的或者用戶自定義的數(shù)據(jù)類型。

冪集
類型T的元素所有子集的集合，稱為冪集，T稱為基類型（并不所有語(yǔ)言都有冪集聚合機(jī)制，沒(méi)有的話可以用鏈表，數(shù)組實(shí)現(xiàn)）

4.3 語(yǔ)句級(jí)控制結(jié)構(gòu)

• 語(yǔ)句級(jí)控制結(jié)構(gòu)
  規(guī)定語(yǔ)句執(zhí)行流程的控制

  單元級(jí)控制結(jié)構(gòu)：控制調(diào)用程序單元

• 三種 語(yǔ)句級(jí)控制結(jié)構(gòu)
  順序
  選擇（分支）
  重復(fù)（循環(huán)）

順序

• 語(yǔ)言可用的、最簡(jiǎn)單的控制結(jié)構(gòu)
  A;
  B；

• 復(fù)合語(yǔ)句
  若干個(gè)語(yǔ)句可以組合在一起。邏輯上作為一條語(yǔ)句對(duì)待
  如{…}

選擇
選擇控制結(jié)構(gòu)允許在某些可選擇的語(yǔ)句中選擇其中一條來(lái)執(zhí)行

單選： if then
二選一： if then else
多選一：嵌套 if then else

重復(fù)

• 兩種情況
  計(jì)數(shù)器制導(dǎo)
  條件制導(dǎo)

• 計(jì)數(shù)器制導(dǎo)
  當(dāng)預(yù)先知道重復(fù)次數(shù)時(shí)，在循環(huán)計(jì)數(shù)器值的有限集合上重復(fù)
  （for循環(huán)）

• 條件制導(dǎo)
  不知道次數(shù)，只知道條件
  (while, do-while)

4.4 定義語(yǔ)言：生成（文法）或識(shí)別（語(yǔ)法圖）

• 文法從產(chǎn)生的觀點(diǎn)來(lái)定義語(yǔ)言的語(yǔ)法，通用性好
• 語(yǔ)法圖從識(shí)別的觀點(diǎn)定義語(yǔ)言的語(yǔ)法，更直觀和清晰
  文法

4.5 文法的分類

文法
0型文法：沒(méi)有限制
1型文法：左邊表達(dá)式長(zhǎng)度小于右邊（s->埃普西隆除外）
2型文法：在1基礎(chǔ)上，左邊是非終結(jié)符
3型文法：3型文法也叫正規(guī)文法，它對(duì)應(yīng)于有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)。它是在2型文法的基礎(chǔ)上滿足：A→α|αB（右線性）或A→α|Bα（左線性）。

4.6 推導(dǎo)與規(guī)約，文法與語(yǔ)言，二義性問(wèn)題

文法

4.7 短語(yǔ)、直接短語(yǔ)、句柄的含義和求法

詳解博客及練習(xí)

4.8 編譯步驟

每個(gè)步驟的任務(wù)，符號(hào)表及管理程序的任務(wù)

• 變量四要素：類型、值、作用域和生存期
• 編譯步驟

詞法分析
輸入字符串，根據(jù)此法規(guī)則識(shí)別出單詞符號(hào)

語(yǔ)法分析
根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則，將單詞符號(hào)構(gòu)成各類語(yǔ)法單位，并執(zhí)行語(yǔ)法檢查

語(yǔ)義分析
根據(jù)語(yǔ)義規(guī)則，進(jìn)行初步編譯

優(yōu)化
對(duì)中間代碼進(jìn)行等價(jià)變換，以使代碼更有效

目標(biāo)代碼生成
生成機(jī)器語(yǔ)言程序或匯編語(yǔ)言程序

符號(hào)表管理
完成符號(hào)表的建立，查找，更新

出錯(cuò)處理
發(fā)現(xiàn)，指出，限制

（1）實(shí)用的編譯程序不一定總是分成5個(gè)階段
（2）目標(biāo)程序不一定能立即執(zhí)行，可能還要經(jīng)過(guò)鏈接、裝入等階段
（3）編譯的各階段均需要和符號(hào)表管理程序、出錯(cuò)程序打交道

4.9 語(yǔ)法分析的兩大類別：自下而上和自上而下

先導(dǎo)內(nèi)容-詞法分析
語(yǔ)法分析

4.10 遞歸下降分析法

公共左因子和左遞歸消除
語(yǔ)法分析

4.11 預(yù)測(cè)分析法

分析方法，流程，組成
FIRST集和FOLLOW集
預(yù)測(cè)分析表的構(gòu)造
LL（1）文法的判斷
語(yǔ)法分析

4.12 LR分析法是句柄規(guī)約

語(yǔ)法分析

4.13 語(yǔ)義翻譯的概念、作用

4.14 類型檢查

4.15 語(yǔ)義翻譯

語(yǔ)義分析

賦值語(yǔ)句的翻譯
布爾表達(dá)式
IF語(yǔ)句的翻譯

4.16 中間代碼的寫(xiě)法：三地址碼、四元式

語(yǔ)義分析

第五章 數(shù)據(jù)庫(kù)

5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念

• 數(shù)據(jù)庫(kù)
  數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合

• DBMS
  一個(gè)能夠讓用戶定義、創(chuàng)建和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)以及控制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的軟件系統(tǒng)

  組成：查詢處理器 + 存儲(chǔ)管理器
  查詢處理器：DDL編譯器、DML編譯器、嵌入式DML的預(yù)編譯器及查詢運(yùn)行核心程序
  存儲(chǔ)管理器：授權(quán)和完整性管理器、事務(wù)管理器、文件管理器及緩沖區(qū)管理器
  

• 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

  DBS是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成

  由硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)集合、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及相關(guān)軟件、DBA、用戶組成
  

5.2 模式的體系結(jié)構(gòu)，三種模式

• 型 和 值 的概念
  型：對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明
  值：是型的一個(gè)具體賦值

• 模式
  數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述
  是型的描述
  反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系
  模式是相對(duì)穩(wěn)定的

5.3 關(guān)系模式的基本概念

• 關(guān)系模式
  關(guān)系名、屬性的名字及相關(guān)聯(lián)的域名、完整性約束（表頭）
  關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件
  

• 關(guān)系
  笛卡爾積的一個(gè)有意義的子集

關(guān)系模式是靜態(tài)的，比如我們看到的一張二維表的表頭，即有哪些構(gòu)成，每個(gè)列的名稱，類型啊長(zhǎng)度等等
關(guān)系是動(dòng)態(tài)的，就是一張二維表的具體內(nèi)容，就是除了標(biāo)題以外的數(shù)據(jù)行，因?yàn)楸頂?shù)據(jù)經(jīng)常被修改，插入，刪除，所以不同時(shí)刻、關(guān)系可能不一樣、其實(shí)，關(guān)系就是數(shù)學(xué)中的集合了，每一行就是集合的一個(gè)元素

關(guān)系為一張二維表的具體內(nèi)容，就是除了標(biāo)題行以外的數(shù)據(jù)行，因?yàn)楸頂?shù)據(jù)經(jīng)常被修改，插入，刪除，所以不同時(shí)刻，關(guān)系可能不一樣。

• 元組
  表中的一行，表示一個(gè)實(shí)體，關(guān)系是由元組組成的
• 屬性
  表中的每一列在關(guān)系中稱為屬性
• 域（Domin)
  屬性的取值范圍

5.4 主碼與候選碼

5.5 關(guān)系運(yùn)算，運(yùn)算符表達(dá)式

• 并運(yùn)算
  

• 差運(yùn)算
  

• 交運(yùn)算
  

• 笛卡爾積運(yùn)算
  

• 選擇運(yùn)算
  

• 投影運(yùn)算
  

• 條件運(yùn)算
  

• 自然連接
  

• 連接運(yùn)算
  

5.6 完整性約束，規(guī)則、類別等

• 概述
  完整性約束是加在數(shù)據(jù)庫(kù)模式上的一個(gè)具體條件，它規(guī)定什么樣的數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。

  比如，年齡必須為整數(shù)，有取值范圍等
  學(xué)號(hào)一定是唯一的
  學(xué)生所在的系是學(xué)校開(kāi)設(shè)的系

• 控制機(jī)制
  

• 目的
  數(shù)據(jù)的完整性是為了防止數(shù)據(jù)庫(kù)中存在不符合的數(shù)據(jù)，防止錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的輸入和輸出所造成的無(wú)效操作和錯(cuò)誤結(jié)果。

• 分類
  

PK約束
主鍵約束，非空唯一

UNIQUE約束
唯一，允許為空，多個(gè)空都可

NOT NULL約束

CHECK約束

FK約束
外鍵約束

5.7 SQL語(yǔ)法

SQL語(yǔ)法

5.8 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論

函數(shù)依賴，模式分解

范式的概念、如何區(qū)分不同的范式

• 范式
  是一種關(guān)系的狀態(tài)，是衡量關(guān)系模式的標(biāo)準(zhǔn)。
  1NF、2NF、3NF、BCNF

  檢查關(guān)系中屬性間的函數(shù)依賴
  滿足特定約束
  避免不必要的數(shù)據(jù)重復(fù)

• 1NF
  在關(guān)系模式R的每個(gè)關(guān)系中，如果每個(gè)屬性值都是不可再分的原子值，那么稱R是第一范式的模式

• 2NF
  如果關(guān)系模式R屬于1NF, 且每個(gè)非主屬性（非候選碼中的屬性）完全函數(shù)依賴于候選碼，那么稱R屬于2NF的模式

  只有在主鍵是復(fù)合屬性下才可能不符合2NF
  

• 3NF
  如果關(guān)系模式R屬于1NF, 且每個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于R的候選碼，那么R屬于3NF的模式。
  
  

• BCNF
  如果關(guān)系模式R屬于1NF，且每個(gè)屬性都不傳遞依賴R的候選碼，那么稱R是BCNF的模式
  
  

• 范式總結(jié)
  

5.9 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用設(shè)計(jì)方法

數(shù)據(jù)庫(kù)的三種數(shù)據(jù)模型

物理，概念，邏輯

ER模型的概念、結(jié)構(gòu)及使用其構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)的方法

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段及主要工作

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的软件技术基础复习提纲的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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