分布式系统复习题与参考答案(答案完全版)
关于分布式系统复习题与参考答案
一、填空题(每题n分,答错个扣分,全错全扣，共计m分)
1．下面特征分别属于计算机网络和分布式计算机系统，请加以区别：
分布式计算机是指系统内部对用户是完全透明的；系统中的计算机即合作又自治；系统可以利用多种物理和逻辑资源，可以动态地给它们分配任务。
计算机网络是指互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。
2．点到点通信子网的拓扑结构主要有以下几种：星型、环型、树型、网状型，请根据其特征填写相应结构。
网状型：结点之间的连接是任意的，没有规律。环型：节点通过点到点通信线路连接成闭合环路。星型：节点通过点到点通信线路与中心结点相连；树型：结点按层次进行连接。3．分布式计算系统可以分为两个子组，它们是集群计算系统和网格计算系统。
4．分布式事务处理具有4个特性，原子性：对外部来说，事务处理是不可见的；一致性：事务处理不会违反系统的不变性；独立性：并发的事务处理不会相互干扰；持久性：事务处理一旦提交，所发生的改变是永久性的。
5．网络协议有三要素组成，时序是对事件实现顺序的详细说明；语义是指需要发出何种控制信息，以及要完成的动作与作出的响应；语法是指用户数据与控制信息的结构与格式6．根据组件和连接器的不同，分布式系统体系结构最重要的有4种，它们是：分层体系结构、基于对象的体系结构、以数据为中心的体系结构、基于事件的体系结构
7．在客户-服务器的体系结构中，应用分层通常分为3层，用户接口层、处理层和数据层。8．有两种类型的分布式操作系统，多处理器操作系统和多计算机操作系统。
9．软件自适应的基本技术有3种，一是要点分离、二是计算映像、三是基于组件的设计。10．DCE本身是由多个服务构成的，常用的有分布式文件系统、目录服务、安全服务以及分布式时间服务等。
11．TCP/IP体系结构的传输层上定义的两个传输协议为传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
12．Windows NT的结构借用了层次模型和客户/服务器两种模型。
13．常用的进程调度算法有先来先服务、优先数法和轮转法
14．进程的三个基本状态是就绪、执行、等待(阻塞)。
15．进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
16．进程四个特征是动态性，并发性，独立性，异步性。
17．操作系统通常可以分为以下几种类型：批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式操作系统。
18．解决死锁的基本方法包括预防死锁，避免死锁，死锁检测，死锁恢复。
19．在引进线程的操作系统中，调度和分派的基本单位是线程，拥有资源的单位是进程。20．在面向流的通信中，为连续提供支持数据流的模式有异步传输模式、同步传输模式和等时传输模式三种。
21．在流同步机制，通常有在数据单元层次上进行显式同步和通过高级接口支持的同步两种。22．在分布式系统中，挂载外部名称空间至少需要的信息是：访问协议的名称、服务器的名称和外部名称空间中挂载点的名称。
23．在名称空间的实现中，为了有效实现名称空间，通常把它划分为逻辑上的三层，其三层指的是全局层、行政层和管理层。
24．在名称解析的实现中，通常采用两种方法，一是迭代名称解析；二是递归名称解析。25．在逻辑时钟算法中，Lamport定义了一个称作“先发生”的关系，表达式a b表示a 在b之前发生。先发生关系是一个传递关系。
26．分布式系统中，通常有4种互斥算法，一是集中式、二是非集中式、三是分布式、四是令牌环。
27．分布式系统中的选举算法有两种，一是欺负选举算法；二是环选举算法。
28．在以数据为中心的一致性模型中，顺序一致性是指“任何执行结果都是相同的，所有进程对数据存储的读/写操作是按某种序列顺序执行的，并且每个进程的操作按照程序所制定的顺序出现在这个序列中”。
29．在因果一致性中，所有进程必须以相同的顺序看到具有潜在因果关系的写操作。不同机器可以以不同的顺序看到并发的写操作。
30．以客户为中心的一致性模型中，满足最终一致性的数据存储具有以下属性：没有更新操作时，所有副本逐渐成为相互完全相同的拷贝。
31．以客户为中心的一致性模型中，一个写操作总是在同一进程执行的后续读操作之前完成，而不管这个后续的读操作发生在什么位置。
32．在一致性协议中，基于主备份的协议比较盛行，它包括远程写协议和本地写协议两种。33．在一致性协议中，复制的写协议包括主动复制和基于多数表决的一致性协议两种。34．在容错性中，故障通常被分为暂时性故障、间歇性故障和持久性故障三大类型。35．如果系统是容错的，使用冗余掩盖故障的方法有信息冗余、时间冗余和物理冗余三种。36．在可靠的客户-服务器通信中，失败时的RPC系统中发生客户不能定位服务器、请求消息丢失、服务器崩溃、应答消息丢失和客护端崩溃等5种形式。
37．在原子多播里，消息排序通常有4种不同的排序方法，它们分别是：不排序的多播、FIFO顺序的多播、按因果关系排序多播和全序多播。
38．容错性的基本要求是从错误中恢复，本质上有两种形式的错误恢复，一是回退恢复；另一种是前向恢复。
39．在分布式安全性中，通常考虑计算机系统受到的安全威胁有窃听、中断、修改和伪造等四种。
40．安全策略准确地描述系统中的实体能够采取的行为以及禁止采取的行为。
41．安全机制包括加密、身份认证、授权和审计等四个部分。
42．分布式加密系统通常有三种类型，一是对称加密系统（DES）；二是公钥加密系统（RSA）、三是散列函数（MDS）系统。
43．身份认证是一种会话密钥，常用的身份认证有基于共享密钥的身份认证、使用密钥分发中心的身份认证、使用公钥加密的身份认证三种类型。
44．消息的完整性是指保护消息免受修改；其机密性确保窃听者不能截获和读取消息。45．在安全通道中，为了使消息完整性和机密性。通常采用数字签名和会话密钥的加密算法实现安全通道的数据交换。
46．在安全组通信中，要确保机密性，机密组通信使用公钥加密系统可以解决；而安全的复制服务器组中共享一个保密签名的方法。
47．在访问控制中，要建立主体对对象的访问权限，其普通方法是构造一个访问控制矩阵，而访问控制列表（ACL）和权能列表来实现。
48．防火墙通常分为两种不同的类型，一种是数据包过滤网关；另一种是应用层的网关。49．在分布式系统安全管理中，主要分密钥管理、安全组管理以及授权管理三大内容。50．在容错性中，人们定义了一些不同类型的故障，主要的有崩溃性故障、遗漏性故障、定时性故障、响应性故障以及随意性故障等五大类。
二、选择题(每题n分，共m个题，共计x分)
1．网络体系结构可以定义为：( C )
A、一种计算机网络的实现
B、执行计算机数据处理的软件结构
C、建立和使用通信硬件和软件的一套规则和规范
D、由ISO制定的一个标准2．在OSI参考模型中，数据链路层的数据服务单元是：（C）
A、分组
B、报文
C、帧
D、比特序列
3．下面属于分布式计算系统的是（B C）
A、资源管理
B、集群计算
C、网格计算
D、运行应用程序4．目前分布式信息系统按集成可分为（A B）
A、事务处理系统
B、企业应用集成
C、网络管理
D、资源分配系统5．现在已认可的分布式系统软件体系结构样式有（ABCD）
A、分层体系结构
B、基于对象的体系结构
C、以数据为中心的体系结构
D、基于事件的体系结构
6．两个旅行社甲和乙为旅客到某航空公司订飞机票，形成互斥的资源是( A )。
A. 飞机票B．旅行社C．航空公司D．旅行社和航空公司
7．DNS属于（A）层协议。
A．应用层B．传输层C．互联网层D．网络接口层
8．活动目录是一种（AB ）结构的目录服务。
A．层次式B．分布式C．对等式D．主次式
9．对于域名：https://www.wendangku.net/doc/e33754540.html,，DNS服务器查找顺序是（B）。
A．先查找test主机，再查找.com域B．先查找.com域，再查找test主机
C．随机查找D．以上答案皆是
10．SMTP协议是关于（A ）的协议。
A．邮件传输B．文件传输C．超文本传输D．网络新闻组传输11．POP3协议是关于（C ）的协议。
A．超文本传输B．邮件传输C．接收邮件D．网络新闻组传输
12．远程客户端登录终端服务器必须提供一定的信息，下列有（AC）属于这种必要的信息。A．用户名B．域C．服务器IP地址D．连接名称
13．在多播通信中，应用层多播树的质量通常以（ABC）不同的尺度来度量。
A．链接树 B. 相对延时补偿 C. 树成本 D. 树结构
14．以多播流方式传递内容时只能采用（B）类型的发布点。
A．单播发布点B．广播发布点
C．单播发布点或广播发布D．既不是单播发布点也非广播发布点
15．DNS名称空间是分层组织的一棵有根树，标识符是有（C ）。
A．字母组成 B. 数字组成 C. 字母和数字组成 D. 汉字组成16．IDL编译器的输出包括的文件是（ABD）。
A．文件头 B. 客户存根 C. 守护程序 D. 服务器存根17．下列属于流同步的是（C D）。
A．位同步 B. 字同步 C. 离散数据流与连续数据流之间同步D．口型同步
18．实现线程包的基本方法有（AC）。
A．构造一个完全在用户模式下执行的线程库 B. 由进程间通信实现
C．由内核来管理线程并进行调度 D. 由用户程序来实现
19．下面是多线程服务器可行的设计方法是（ACD）
A．多线程文件服务器 B. Web服务
C．单线称文件服务器 D. 作为有限状态机
20．与迭代名称解析比较，递归名称解析的优点是（B C）。
A．要求服务器性能高 B. 缓存结果更为有效
C．能减少通信开销 D. 算法简单
21．名称用来表示实体，下面属于实体名称的是（BCD）
A．实体图 B. 标识符 C. 易于理解的名称 D. 实体地址22．下面用于定位移动实体的方法是(ABCD)
A．使用广播与多播 B. 使用转发指针
C．给实体指定一个起始位置 D. 创建一棵分层搜索树23．分布式系统的全局状态是指( B D )。
A．用于计算的临时记录 B. 每个进程的本地状态C．要发送的消息 D. 当前正在传输中的消息24．面向消息的中间件模型一般提供（ACD）。
A．持久异步通信 B. RPC和RMI
C．电子邮件 D. 工作流
25．在分布式系统中，实现事务的方法是（B C）。
A．创建进程 B. 为进程分配私有工作空间
C．做写前日志 D. 创建线程
26．并发控制的总体思想是（A）。
A．正确调度相冲突的操作 B. 对事务进行管理
C．进行数据的更新 D. 有序的通信
27．下面属于进程间同步算法的是（C D）。
A．FIFO算法 B. 基于优先级的算法
C．选举算法 D. 互斥算法
28．严格一致性中存在的问题是（A）。
A．依赖于绝对的全局时间 B. 不依赖于绝对的全局时间
C．依赖于并发控制算法 D. 不依赖于并发控制算法
29．下列属于“以数据为中心的一致性模型”是（ACD）。
A．线性化和顺序一致性 B. 最终一致性
C．因果一致性 D. FIFO一致性
30．下列属于“以客户为中心的一致性模型”是（BCD）。
A．严格一致性 B. 单调读一致性
C．写后读一致性 D. 读后写一致性
31．下面属于一致性协议的是（C D）。
A．传输协议 B. 中间件协议
C．基于主备份的协议 D. 复制的写协议
32．基于主备份的协议是指（A B）
A．负责协调X上的远程写操作 B. 负责协调X上的本地写操作C．主动复制 D. 协调操作
33．冗余是获得容错性所需的关键技术，下面属于冗余掩盖故障的是（BCD）。A．存储器冗余 B. 信息冗余
C．时间冗余 D. 物理冗余
34．在可靠多播通信中，解决反馈拥塞的方法是（A B）。
A．无等级的反馈控制 B. 分等级的反馈控制
C．分层的反馈控制 D. 闭环反馈控制
35．实现可靠原子多播的方法是（B C）。
A．转发指针 B. 消息排序
C．虚拟同步 D. 指针缓存
36．在分布式系统安全设计问题中，控制的焦点是（ABC）。
A．防止无效操作的保护 B. 防止未经授权调用的保护
C．防止未经授权用户的保护 D. 安全机制的保护
37．在分布式系统中，加密和解密的实现是（D）。
A．递归算法 B. 安全管理
C．通道管理 D. 以密钥为参数的加密算法
38．分布式系统常用的加密系统有（ABC）。
A．对称加密系统（DES） B. 公钥加密系统（RSA）
C．散列函数（MDS） D. 授权加密
39．在分布式系统安全通道的通信中，其安全性归结为（B C）。
A．授权访问 B. 对通信各方进行身份验证
C．确保消息完整性和机密性 D. 检验权限
40．在分布式安全访问控制中，实现访问控制的方式有（A BC）。
A．构造访问控制矩阵 B. 构造保护域
C．采用防火墙 D. 密钥管理
三．简答题（每小题n分，共m分）
1．按照资源共享的观念定义的计算机网络具备哪几个主要特征？
答：三个主要特征：1.建立的目的是实现计算机资源的共享，包括数据资源\软件资源和硬件资源。2.互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的”自治计算机”。3.连网的计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。
2．为什么传输层通信服务常常不适于构建分布式应用程序？
答：因为它不适合用于支持多层客户-服务器交互过程所使用的同步请求-应答方式，在可靠传输中，造成许多开销都耗费在连接的管理上。
3．描述一下客户和服务器之间使用套接字的无连接通信是如何进行的？
答：首先服务器和客户端都要创建一个套接字，并遵循UDP协议，服务器将其所在的IP地址以及一个端口号绑定到套接字，完成绑定后，服务器就能接收来自客户端的UDP数据包了。同样，客户端在创建套接字后，能够向服务器发送UDP包进行通信，通信过程中，服务器和客户端之间是不用建立连接的。
4．简述TCP和UDP协议在通信中的区别
TCP是面向连接的可靠的协议，适用于传输大批量的文件，检查是否正常传输。而UDP 是面向非连接的不可靠的协议，适用于传输一次性小批量的文件，不对传输数据报进行检查。
TCP需要先建立连接才能通话；而UDP不需要，实时性要高点。
TCP可以形象比喻为打电话的过程；UDP可以比喻为发短信的过程。
TCP不能发送广播和组播，只能单播；UDP可以广播和组播。
5．Java RMI对代码迁移依赖到何种程度？
答：Java RMI时，每一个方法引用传递实际上就是执行一次代码的迁移，对于移植性差的进程来说，代码迁移是非常必要的。
6．标识符是否可以包含它所引用实体的信息？
答：标识符可以包含它所引用实体的信息，但是，这些信息不允许修改，因为那意味着标识符被改变。
7．在深度为k的分层定位服务中，当移动实体改变它的位置时，最多需要更新多少条位置记录？
答：移动实体改变位置会产生删除操作和插入操作，删除操作至少需要更新k条位置记录。同样，插入操作也需要更新k条位置记录。最后，删除与插入更新移动实体位置的记录共需要2k+1条。
8．要使用Lamport时间戳实现全序多播，是不是每个消息都必须要被严格地确认？
答：不需要，任何类型的消息，只要它的时间戳大于所接收到的消息的时间戳，就可以被加入消息队列，使用Lamport时间戳实现全序多播。
9．许多分布式算法需要使用协调进程。讨论一下，这样的算法实际上可以在什么程度上被看作为分布式的？
答：在集中式算法中，一般会选择一个固定的进程作为协调者，其它的进程可以分布在不同的机器上运行。分布式算法中也同样可以引入协调进程，但是，这个进程并不是固定的，它是从作为算法一部分的进程中选择的。因此，使用协调进程并不会影响算法的分布性。
10．作业调度和进程调度有何区别？
答：作业调度与进程调度之间的差别主要是：作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行；而进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少。
11．请解释DNS如何进行复制，以及它实际运行很好的原因。
答：DNS进行复制的基本思想是：域名服务器可以缓存以前查找过的结果。由于DNS 的名称到地址的映射很少更改，因此，这些结果可以缓存很长一段时间。
12．简述进程与程序的联系和区别
答：（1）联系：一个进程可以涉及到一个或几个程序的执行；一个程序可以对应一个或多个进程，即同一程序段可以在不同数据集合上运行，可构成不同的进程，例如打印输出程序段，例如同一高级语言编译程序与多个用户源程序。
（2）进程和程序的区别主要体现在：
1）进程是动态的，具有一定的生命周期，而程序是静态的；
2）进程可并发执行，而没有创建进程的程序是不能执行的；
3）进程是操作系统中申请和分配资源的基本单位，而没有创建进程的程序是不能申请资源的；
4）进程包括程序、数据和进程控制块；
5）同一程序的多次执行对应多个进程
13．在下图中，一个顺序一致的存储器允许6种可能的语句交叉。请列举出这6种可能的情况。
答：这6种可能的情况是：
(1) a=1; if ( b= =0 ); b=1; if ( a= =0 );
(2) a=1; b=1; if ( a= =0 ); if ( b= =0 );
(3) a=1; b=1; if ( b= =0 ); if ( a= =0 );
(4) b=1; if ( a= =0 ); a=1; if ( b= =0 );
(5) b=1; a=1; if ( b= =0 ); if ( a= =0 );
(6) b=1; a=1; if ( a= =0 ); if ( b= =0 );
14．一个文件被复制在10个服务器上，请列出表决算法允许的所有读团体和写团体。
答：下列可能性的读团体和写团体是合法的：
（1，10）、（2，9）、（3，8）、（4，7）、（5，6）、（6，5）、（7，4）、（8，3）、（9，2）、（10，1）。
15．原子多播的可扩展性重要到哪种程度上？
答：它取决于一组包含多个进程的状态。如果进程为故障容错进行了复制，拥有少量的副本可能就足够了，在这种情况下，可扩展性几乎不成问题。如果是由不同进程构成的组，可扩展性就可能成了一个问题。当为了性能而复制时，原子多播自身可能超出负荷的能力。
16．在两阶段提交协议中，为什么即使在参与者们选择一个新的协调者的情况下也不会完全消除阻塞？
答：因为选举结束后，新的协调者也同样可能会崩溃。在这种情况下，其余的参与者也不能做出最后决定，因为这需要由新当选的协调者发起选举。
17．假设Alice希望向Bob发送一条消息m。她没有使用Bob的公钥K+B加密m，而是生成了一个会话密钥K A,B，然后发送[K A,B(m), K+B(K A,B)]。为什么一般来讲，这种方法更好？（提示：考虑性能问题）。
答：会话密钥有一个短而固定的长度，而消息m可能是任意长度。因此，采用会话密钥和公钥结合加密短消息通常在性能方面优于只使用一个公钥加密的消息。
18．列举出为密钥管理使用集中式服务的一些优点和缺点。
答：一个显著的优点是简单。比如：若有N个客户在一个集中式的服务器上共享了1个密钥，我们就只需要维护N个密钥；如果是成对共享密钥，那我们就需要维护N(N-1)/2个。而且使用集中式服务器存储和维护都在一个站点上，使存储和维护都比较方便。潜在的缺点：首先是服务器有可能成为性能和可用性的瓶颈。其次，如果服务器机密被泄露，就必须建立新的密钥。
19．一个网络中，DNS服务器应该部署在什么地方最合适？
答：要用域名访问Internet上的服务器必须先访问DNS服务器，经过DNS对域名的解析才能连接到相应的主机。所以，在一个网络中，DNS服务器应该部署在客户端可以集中访问的网络位置上。
20．进程间同步和互斥的含义是什么?
答：进程间同步是并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。
进程间互斥是若干进程共享一资源时，任何时刻只允许一个进程使用。
四．综合题（本题结果不是唯一的，每小题n分，共m分）
1．有三个进程P1，P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3。回答：
(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况?为什么?
(2)为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?为什么?
(1)多个进程动态地共享系统的资源可能会产生死锁现象。死锁的产生，必须同时满足四个条件，第一个是互斥条件，即一个资源每次只能由一个进程占用；第二个为等待条件，即一个进程请求
资源不能满足时，它必须等待，但它仍继续保持已得到的所有其它资源；第三个是非出让条件，任何一个进程不能抢占另一个进程已经获得且未释放的资源；第四个为循环等待条件，系统中存在若干个循环等待的进程，即其中每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源。防止死锁的机构只须确保上述四个条件之一不出现，则系统就不会发生死锁。
只要资源分配策略能保证进程不出现循环等待，则系统就不会发生死锁。
(2) 银行家算法分配资源的原则是：系统掌握每个进程对资源的最大需求量，当进程要求申请资源时，系统就测试该进程尚需资源的最大量，如果系统中现存的资源数大于或等于该进程尚需的最大量时，则就满足进程的当前申请。这样可以保证至少有一个进程可能得到全部资源而执行到结束，然后归还它所占用的全部资源供其它进程使用。银行家算法破坏了产生死锁的第四个条件，即不可能产生循环等待，从而可以避免死锁的发生。
防止进程发生循环等待的另一种资源分配策略是按序分配算法，其基本思想如下：把系统中所有的资源排一个顺序，例如系统共有m个资源，用ri表示第i个资源，那么这m个资源是：
r1, r2, r3 ……, rm
规定任何进程不得在占用资源ri（1 2．如何设计一个好的RPC？采用client/server模型与应用程序的组件说明开发过程？本文比较详细地介绍了远程过程调用(RPC)的OSF标准在Microsoft VC++中的实现原理, 以及如何使用它们来开发应用程序. 阅读本文你将了解RPC的基本原理, 并将看到如何开发使用RPC 进行异种机网络分布式处理的客户机应用程序和服务器应用程序. Para 1. RPC工作原理 RPC是把传统本地过程调用的概念加以扩充后引入分布式环境的一种形式. RPC的形式和行为与传统本地过程调用极为相似, 差别仅在于被调用的procedure(过程)实际运行在与调用者的场 点不同的场点上(如图1). 也正是由于这一差别, 我们得通过编写程序来实现两场地之间的连 接和信息沟通. RPC机制的实质是实现OSI七层模型中的会话层功能. 它在两个试图进行通信的场点之间建立一条逻辑信道(即会话连接), 并利用这个信道交换信息, 不用时就释放连接. 下面我们就来看看RPC的通信模型(如下图2): Client端: 1) 发送远程过程调用的消息(以消息包形式)给远程的server端; 2) 等待, 直到收到server端对该请求的回复; 3) 一旦接收到来自server端的返回执行结果, 就继续执行后面的程序. Server端: 1) 倾听状态, 等待client端发送过程调用消息; 2) 一旦接收到过程调用消息, server就抽取参数并分析它, 然后执行所请求的过程; 3) 将执行结果以消息包形式回送给client. 至于RPC的具体实现, 我们可以借助下图3来理解: 图3 RPC的实现概况 其中stub是一组RPC机制的操作原语, 这些原语构成了RPC的实现细节, 它可以独立于client、server编程. 下面我们来解说图3的执行过程: 1) 调用者调用本地stub中的一个过程(开始远程过程调用请求). 2) 这个stub过程把有关的参数组装成一个消息包或一组消息包, 形成一条消息. 运行此 执行过程的远程场点的IP地址和执行该过程的进程ID号也包含在这条消息中. 3) 将这条消息发送给对应的RPC runtime(RPC运行库)子程序, 由这个子程序将消息发送到远程场点. 4) 在接收到这条消息时, server端的RPC runtime子程序引用与被调用者对应的stub中 的一个子程序, 并让它来处理消息. 5) 与被调用者对应的stub中的这个子程序撤卸消息, 解析出相关参数, 并用本地调用方 式执行所指定的过程. 6) 返回调用结果, 调用者对应的stub子程序执行return语句返回到用户, 整个RPC过程结束. 实际上, 从上面这个执行过程中, 我们可以看到RPC的实现主要有两个问题需要解决. 一个是 在远程过程调用时, 如何定位远程场点; 另外一个就是相关的两个场点必须能协同工作, 所有 这些工作对用户都是透明的, 依次执行. 通常在实际编程中, 程序设计者主要负责设计计算过程并实现计算过程体, 而对应的stub由系统生成. 后面我们就要说到Microsoft的RPC实现机制，看看它是如何产生stub的。 Para2. 如何设计好的RPC 对调用双方来说, 传递RPC参数包括辅助处理本地数据表示和网络数据表示的相互转换. 此外, 输入输出参数需要一些存储分配. 同时, RPC中的等待时间也不能忽略. 所以, 一般来说, 应该尽可能降低调用次数. 例如，如果要对一个大数组的每个元素都执行计算, 我们就可以一次调用处理一整行或者整个数组, 而不用每次调用传递一个元素. 这样可以降低 有RPC引入的额外开销. Para3. 应用程序的组件 为了在client和server端使用RPC, 当然少不了client进程和server进程. 另外还有一个名称服务进程, 这个稍后再说. 开发过程大致是这样的: 1) 任何RPC调用都使用一个定义在IDL(interface definition language, 接口定义语言)文件中的接口, 然后MIDL(Microsoft IDL)编译器对IDL文件进行编译, 编译之后会自动生成一个.h文件, 同时生成一个 client stub 和一个server stub. 关于这个你可以在dos下运行midl.exe/?得到更详细的信息. 2) Client端应用程序使用client stub调用RPC runtime以实现网络上的调用. 接下来RPC运行时使用一组DLL中的一个来实现被使用的特定网络协议. 3) Server端也与RPC runtime连接. 不过server端应用程序使用一些其它的函数来将自己作为一个特殊接口的服务器进行注册(向谁注册?), 并开始侦听接口的请求. 3．如何用Java或其它语言解决线程同步与互斥的问题？(任选择一种语言) 同步有同步方法和同步块 当有多个线程的时候，经常需要去同步这些线程以访问同一个数据或资源。例如，假设有一个程序，其中一个线程用于把文件读到内存，而另一个线程用于统计文件中的字符数。由于每个操作都有自己的线程，操作系统会把两个线程当作是互不相干的任务分别执行，这样就可能在没有把整个文件装入内存时统计字数。为解决此问题，你必须使两个线程同步工作。存在一些线程同步地址的问题，Win32提供了许多线程同步的方式。在本节你将看到使用临界区、互斥、信号量和事件来解决线程同步的问题。 1. 临界区 临界区是一种最直接的线程同步方式。所谓临界区，就是一次只能由一个线程来执行的一段代码。如果把初始化数组的代码放在临界区内，另一个线程在第一个线程处理完之前是不会被执行的。在使用临界区之前，必须使用InitializeCriticalSection()过程来初始化它。 其声明如下： procedure InitializeCriticalSection(var lpCriticalSection: TRLCriticalSection);stdcall; lpCriticalSection参数是一个TRTLCriticalSection类型的记录，并且是变参。只需要在lpCriticalSection中传递未初始化的记录，InitializeCriticalSection()过程就会填充这个记录。 在记录被填充后，我们就可以开始创建临界区了。这时我们需要用EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()来封装代码块。这两个过程的声明如下： procedure EnterCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall; procedure LeaveCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall; 正如你所想的，参数lpCriticalSection就是由InitializeCriticalSection()填充的记录。 当你不需要TRTLCriticalSection记录时，应当调用DeleteCriticalSection()过程，下面是它的声明： procedure DeleteCriticalSection(var lpCriticalSection: TRTLCriticalSection); stdcall; 2. 互斥 互斥非常类似于临界区，除了两个关键的区别：首先，互斥可用于跨进程的线程同步。其次，互斥能被赋予一个字符串名字，并且通过引用此名字创建现有互斥对象的附加句柄。 提示临界区与事件对象(比如互斥对象)的最大的区别是在性能上。临界区在没有线程冲突时，要用1 0 ~ 1 5个时间片，而事件对象由于涉及到系统内核要用400~600个时间片。可以调用函数 CreateMutex ( )来创建一个互斥量。下面是函数的声明： function CreateMutext(lpMutextAtrribes:PSecurityAttributtes; bInitalOwner:BOOL; lpName:PChar):THandle; stdcall; lpMutexAttributes参数为一个指向TSecurityAttributtes记录的指针。此参数通常设为0，表示默认的安全属性。bInitalOwner参数表示创建互斥对象的线程是否要成为此互斥对象的拥有者。当此参数为False时，表示互斥对象没有拥有者。lpName参数指定互斥对象的名称。设为nil表示无命名，如果参数不是设为nil，函数会搜索是否有同名的互斥对象存在。如果有，函数就会返回同名互斥对象的句柄。否则，就新创建一个互斥对象并返回其句柄。当使用完互斥对象时，应当调用CloseHandle()来关闭它。 在程序中使用WaitForSingleObject()来防止其他线程进入同步区域的代码。此函数声明如下：function WaitForSingleObject(hHandle: THandle; dwMilliseconds: DWORD): DWORD; stdcall; 这个函数可以使当前线程在dwMilliseconds指定的时间内睡眠，直到hHandle参数指定的对象进入发信号状态为止。一个互斥对象不再被线程拥有时，它就进入发信号状态。当一个进程要终止时，它就进入发信号状态。dwMilliseconds参数可以设为0，这意味着只检查hHandle参数指定的对象是否处于发信号状态，而后立即返回。dwMilliseconds参数设为INFINITE，表示如果信号不出现将一直等下去。再次声明，当一个互斥对象不再被一个线程所拥有,它就处于发信号状态。此时首先调用WaitForSingleObject()函数 的线程就成为该互斥对象的拥有者，此互斥对象设为不发信号状态。当线程调用ReleaseMutex()函数并传递一个互斥对象的句柄作为参数时，这种拥有关系就被解除，互斥对象重新进入发信号状态。 注意除WaitForSingleObject()函数外，你还可以使用WaitForMultipleObject()和MsgWaitForMultipleObject()函数， 它们可以等待几个对象变为发信号状态。这两个函数的详细情况请看Win32 API联机文档。 3. 信号量 另一种使线程同步的技术是使用信号量对象。它是在互斥的基础上建立的，但信号量增加了资源计数的功能，预定数目的线程允许同时进入要同步的代码。可以用CreateSemaphore()来创建一个信号量对象，其声明如下： function CreateSemaphore(lpSemaphoreAttributes: PSecurityAttributes; lInitialCount, lMaximumCount: Longint; lpName: PChar): THandle; stdcall; 和CreateMutex()函数一样，CreateSemaphore()的第一个参数也是一个指向TSecurityAttribute s记录的指针，此参数的缺省值可以设为nil。 lInitialCount参数用来指定一个信号量的初始计数值，这个值必须在0和lMaximumCount之间。此参数大于0，就表示信号量处于发信号状态。当调用WaitForSingleObject()函数(或其他函数)时，此计数值就减1。当调用ReleaseSemaphore()时，此计数值加1。 参数lMaximumCount指定计数值的最大值。如果这个信号量代表某种资源，那么这个值代表可用资源总数。 参数lpName用于给出信号量对象的名称，它类似于CreateMutex()函数的lpName参数。 4．如何用Java或C/C++语言实现多线程？(任选择一种语言) //这个例子是基于事件对象的 #include #include DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter);//thread data DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter);//thread data int tickets=100; HANDLE g_hEvent; void main() { HANDLE hThread1; HANDLE hThread2; //创建人工重置事件内核对象 g_hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,"tickets"); if (g_hEvent) { if (ERROR_ALREADY_EXISTS==GetLastError()) { cout<<"only one instance can run!"< return; } } SetEvent(g_hEvent); //创建线程 hThread1=CreateThread(NULL,0,Fun1Proc,NULL,0,NULL); hThread2=CreateThread(NULL,0,Fun2Proc,NULL,0,NULL); CloseHandle(hThread1); CloseHandle(hThread2); //让主线程睡眠4秒 Sleep(4000); //关闭事件对象句柄 CloseHandle(g_hEvent); } //线程1的入口函数 DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter)//thread data { while (true) { WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE); //ResetEvent(g_hEvent); if (tickets>0) { Sleep(1); cout<<"thread1 sell ticket :"< SetEvent(g_hEvent); } else { SetEvent(g_hEvent); break; } } return0; } //线程2的入口函数 DWORD WINAPI Fun2Proc(LPVOID lpParameter)//thread data { while (true) { //请求事件对象 WaitForSingleObject(g_hEvent,INFINITE); //ResetEvent(g_hEvent); if (tickets>0) { Sleep(1); cout<<"thread2 sell ticket :"< SetEvent(g_hEvent); } else { SetEvent(g_hEvent); break; } } return0; } https://www.wendangku.net/doc/e33754540.html,/u/20080728/13/dd41d46a-6224-4aaf-b484-2e21e181c8e5.html 5．分布式令牌环算法存在令牌丢失的问题，如果令牌丢失，会导致算法失败，请将该算法改进一下，使该算法既能检测到令牌丢失，也能进行补救。 令牌环的维护 令牌环的故障处理功能主要体现在对令牌和数据帧的维护上。令牌本身就是比特串，绕环传递过程中也可能受干扰而出错，以至造成环路上无令牌循环的差错；另外，当某站点发送数据帧后，由于故障而无法将所发的数据帧从网上撤消时，又会造成网上数据帧持续循环的差错。令牌丢失和数据帧无法撤消，是环网上最严重的两种差错，可以通过在环路上指定一个站点作为主动令牌管理站，以此来解决这些问题。 主动令牌管理站通过一种超过机制来检测令牌丢失的情况，该超时值比最长的帧为完全遍历环路所需的时间还要长一些。如果在该时段内没有检测到令牌，便认为令牌已经丢失，管理站将清除环路上的数据碎片，并发出一个令牌。 为了检测到一个持续循环的数据帧，管理站在经过的任何一个数据帧上置其监控位为1，如 果管理站检测到一个经过的数据帧的监控拉的已经置为1，便知道有某个站未能清除自己发出的数据帧，管理站将清除环路的残余数据，并发出一个令牌。 6．散列函数为什么是安全的？散列函数的基本要求有哪些？常用散列函数的构造方法有哪些？ （1）Hash函数就是把任意长的输入消息串变化成固定长的输出串的一种函数。这个输出串称为该消息的杂凑值。Hash函数输出并不以可辨别的方式依赖于输入;在任何输入串中单个比特的变化,将会导致输出比特串中大约一半的比特发生变化。所以散列函数是安全的。一般用于产生消息摘要，密钥加密等. （2）一个安全的散列函数应该至少满足以下几个条件: ①输入长度是任意的; ②输出长度是固定的,根据目前的计算技术应至少取128bits长,以便抵抗攻击; ③对每一个给定的输入,计算输出是很容易的 ④给定散列函数的描述,找到两个不同的输入消息杂凑到同一个值是计算上不可行的,或给定散列函数的描述和一个随机选择的消息,找到另一个与该消息不同的消息使得它们杂凑到同一个值是计算上不可行的。 （3）散列函数的选择有两条标准：简单和均匀。常用散列函数的构造方法有：平方取中法、除余法、相乘取整法、随机数法。 常见散列函数(Hash函数)：·MD5·SHA·MAC ·CRC 7．分布式可繁也可以简，请你组建一个最简单的分布式系统模型。 8．一个最完备的分布式体系由以下模块组成。请说明各模块的功能？ ①分布式处理系统必须有能力在短时间内动态地组合成面向不同服务对象的系统。对用户来说系统是透明的，用户只需指定系统干什么而不必指出哪个部件可以提供这一服务。系统各组成部分是自主的，但不是无政府状态，而是遵循某个主计划由高级操作系统进行协调工作。在一个计算机网中有多台主机不一定都是分布式处理。如果这样的系统不具备动态组合及任务再指派的能力，那么它们仍然是集中式处理。 ②分布式查询可以访问来自多种异类数据源的数据，而这些数据可存储在相同或不同的计算机上。 ③分布式数据库系统由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成,它提供有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库。分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库,而实际上它是分布在地理分散的各个结点上。当然,分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的。 ④分布式缓存支持一些基本配置：重复（replicated）、分配（partitioned）和分层（tiered）。重复（Replication）用于提高缓存数据的可用性。在这种情况下，数据将重复缓存在分布式系统的多台成员机器上，这样只要有一个成员发生故障，其他成员便可以继续处理该数据的提供。另一方面，分配（Partitioning）是一种用于实现高可伸缩性的技巧。通过将数据分配存放在许多机器上，内存缓存的大小加随着机器的增加而呈线性增长。结合分配和重复这两种机制创建出的缓存可同时具备大容量和高可伸缩的特性。 ⑤分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力,并以透明方式对分布在网络上的文件进行管理和存取。 ⑥分布式网络通信能够连接跨越了多台计算机的应用程序各节点。 ⑦分布式监控管理可以有效避免最上层服务器因顾及不暇而出现管理疏漏的现象。 ⑧用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序。一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成,它们分布于一个分布式处理系统的多台计算机上被同时执行。它与集中式的程序设计语言相比有三个特点：分布性、通信性和稳健性。 ⑨分布式系统的执行存在着许多非稳定性的因素。分布式算法起到分布性和并发性的作用，这一点不同于集中式算法。 9．设计一个分布式网络管理系统的架构与开发模型。（200字左右） 分布式网络管理系统的实现主要有对等式、层次式和混合式三种实现方式。 对等式（P2P）网络管理：网管功能被分布到多个管理者上，完成各自域内的网络逻辑管理（综合管理），而每个被管设备都是具有一定自我管理能力的自治单元。 层次式网络管理：引入中层管理站MLM（Middle-Level Manager）以减轻顶层管理站MOM （Manager Of Managers）的负担，减少网络传输、消除瓶颈，增加可靠性和扩展性，从而提高整个网络管理系统的性能。是一种很具生命力的方法。 混合式网络管理：它结合了两者的优点，但当网络规模扩大时，集成管理站和单元管理站的增多将导致管理关系复杂性的非线性增长。 请围绕分布式管理的主题，选择一种方式，依次从以下三个方面论述。 （1）结合你参与或你熟悉网络管理架构一个简单的模型； （2）简要说明数据一致性算法； （3）简述采用的数据安全性要求。 对等式（P2P）网络管理： （1）把整个网络分为若干个对等的域，每个域设置一个网络管理者，负责集中管理域中的设备。因此．在一个网络系统中可以有多个管者．几个对等的管理者可以同时在网络系统中运行。每个管理者负责管理网络系统中的一个特定域．管理者之间可以相互通信，或者通过高层管理者进行协调。如下图2所示． 管理信息库似(MIB) （2）P2P系统中基于副本链的一致性维护算法：一种无结构纯P2P的副本一致性维护算法。利用副本节点发起的第一次更新消息在P2P网络中的广播，由其他收到消息的节点给出响应，构建副本链。副本链建立后，更新消息在副本节点间进行传播，不再在网络中洪泛。 （3）P2P环境对数据安全性要求一般，通常是利用UDP来交换数据，而不是TCP String 套接字。 10．论分布式共享存储一致性协议的关键技术（200字左右）。 分布式共享存储可以使那些原来彼此独立的计算机共享一个统一的地址空间，称作虚拟共享存储空间。分布式共享存储层必需负责维护一致性。也就是说，任何处理机的读操作都要保证返回最新写的值，而不管这个写操作是由谁来执行的。一般来说，虚拟共享存储空间是按页进行管理的，当对一个远程的共享数据进行访问时，将会在本产生一个缺页，这个缺页将被软件共享存储层截获并负责从相应的处理机将需要的共享数据取来，并进行相应的一致性维护。如果这个共享数据在其他处理机上有副本，那么还要与其他处理机通信来维护一致性。高速缓存的一致性设计为其关键技术。典型：基于目录的一致性协议，包括目录状态设置及其转换、转发策略、死锁处理机制等。 新型：基于锁的高速缓存一致性协议。 Chapter 5Exercise Solutions 5.1The Election interface provides two remote methods: vote: with two parameters through which the client supplies the name of a candidate (a string) and the ‘voter’s number’ (an integer used to ensure each user votes once only). The voter’s numbers are allocated sparsely from the range of integers to make them hard to guess. result: with two parameters through which the server supplies the client with the name of a candidate and the number of votes for that candidate. Which of the parameters of these two procedures are input and which are output parameters? 5.1 Ans. vote: input parameters: name of candidate, voter’s number; result: output parameters: name of candidate, number of votes 5.2Discuss the invocation semantics that can be achieved when the request-reply protocol is implemented over a TCP/IP connection, which guarantees that data is delivered in the order sent, without loss or duplication. Take into account all of the conditions causing a connection to be broken. 5.2 Ans. A process is informed that a connection is broken: ?when one of the processes exits or closes the connection. ?when the network is congested or fails altogether Therefore a client process cannot distinguish between network failure and failure of the server. Provided that the connection continues to exist, no messages are lost, therefore, every request will receive a corresponding reply, in which case the client knows that the method was executed exactly once. However, if the server process crashes, the client will be informed that the connection is broken and the client will know that the method was executed either once (if the server crashed after executing it) or not at all (if the server crashed before executing it). But, if the network fails the client will also be informed that the connection is broken. This may have happened either during the transmission of the request message or during the transmission of the reply message. As before the method was executed either once or not at all. Therefore we have at-most-once call semantics. 5.3Define the interface to the Election service in CORBA IDL and Java RMI. Note that CORBA IDL provides the type long for 32 bit integers. Compare the methods in the two languages for specifying input and output arguments. 5.3 Ans. CORBA IDL: 昆明理工大学试卷（）B5-1 考试科目：集散控制系统考试日期：命题教师： 学院：信自专业班级：自动化07、测控07 学生姓名：学号： 任课教师：课序号：考试座位号： 一、填空题(共32 分，每空1分) 1、DCS 设计思想是分散________、集中________，设计原则是分而 ________、综合________。 2、一个典型的DCS应该包括四大部分组成：至少一台___________站，至少一台___________站，一台___________站（也可以兼做）和一条通信系统。 3、在DCS操作站的画面体系中有___________、____________及______________这三种类型的显示画面。 4、DCS 控制层软件的基本功能可以概括为__________________、____________、____________、及I/O 数据的输出。 5、现场总线是自动化领域的通信、网络技术, 也被称之为工厂的____________。 6、集散控制系统是___________、___________、___________、___________技术（简称四C技术）发展的产物。 B5-2 7、发送装置和接收装置之间的信息传输通路称为___________，它包括 ___________和有关的中间设备。 8、DCS中报警优先级由高到底依次是：___________、___________、___________、___________和___________。 9、集散控制系统中，各种在组态中定义的回路控制算法、顺序控制算法、计算功能均在____________中实现。 10请列出主要DCS 生产厂家及产品①厂家:____________产品:____________ ②厂家:____________产品:____________③厂家:____________产 品:____________。 二、名词解释(12分,每题3分) 1、实时 2、在线 3、集散控制系统 《管理信息系统》习题练习（一） 习题1（管理信息系统的定义、概念和结构） 1、管理信息系统是什么？它和一般的计算机应用有什么不同？ 答：管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层动作的集成化的人机系统。 管理信息系统与计算机应用的不同是：计算机只是管理信息系统的一种工具。没有计算机也有管理信息系统，管理信息系统只有优劣之分，不存在有无的问题。 4、管理信息系统的结构有几个视图？你是否觉得还有另外的视图？是什么？答：总体结构、开环结构、闭环结构、金字塔结构、功能结构、功能-过程结构、软件结构、主机终端网结构、微机网（星形、母线、环形）结构等。 还应该有人-机关系结构。 5、管理信息系统的开发特点是什么？有几种开发方式？各有哪些长处和缺点？ 答：（1）必须满足合理确定系统目标、组织系统性队伍和遵循系统工程开发步骤三大系统工程成功要素；（2）耗资巨大、历时相当长；（3）系统分析工作量比重很大；（4）不能较早买机器设备；（5）程序编写要在很晚才进行。 一是按信息系统开发步骤进行：建立领导小组、组成系统、进行系统规划、系统分析、系统设计、系统实现、系统评价、返回系统分析；二是基于企业过程再工程BPR的管理系统变革步骤进行：基于BPR的管理系统变革准备、管理系统与信 息系统规划、住处系统开发和组织设计调整、新系统运行、系统评价、返回准备。前者是从新开始，可以以高起点做到领先，但耗资耗时；后者阻力大、难于达到最优，但见效快、节约时间与成本。 6、生命周期开发方式每分阶段的重点是什么？评述生命周期法开发的问题和困难。 答：（1）系统分析阶段：呈交服务请求、评价服务请求、组织可行性研究队伍、识别约束、提供现有系统文件、调查技术转换、完成建议系统的初步设计、定义项目围、准备收益/成本分析、作出对可行性研究的决策、选定开发队伍、估计和作出人员委托、训练人员、建立详细进度计划、和用户人员交谈、确定数据库要求、建立控制和回转手续；（2）系统设计阶段：完成详细设计、进行用户和信息服务预排、选择硬件、准备草图、描述数据实体说明、准备程序说明、指定主要程序员、排优先和分配程序、调度程序准备、写、调试和文件化程序；（3）切换和实现阶段：完成切换计划、进行系统接收测试、开发用户手册、交用户培训计划、创造和转换文件/数据库、完成并且运行；（4）实现后的评价阶段：更新费用、进行实现后的评价、准备系统评价计划。 问题是耗资耗时，不能早买机器，软件要很晚编写；困难是领导对花钱买设备感到看得见摸得着，而对投资搞规划搞软件却舍不得。 习题2（管理知识基础、信息、系统） 4、什么是数据？什么是信息？试举几个实用例子加以描述。 答：数据是一组表示数量、行动和目标的非随机的可鉴别的符号，数据项可以按使用的目的组织成数据结构；信息是经过加工后的数据，它对接收者的行为能产 一、何为分布式数据库系统？一个分布式数据库系统有哪些特点？ 答案：分布式数据库系统通俗地说，是物理上分散而逻辑上集中的数据库系统。分布式数据库系统使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位连接起来，共同组成一个统一的数据库系统。因此，分布式数据库系统可以看成是计算机网络与数据库系统的有机结合。一个分布式数据库系统具有如下特点： 物理分布性，即分布式数据库系统中的数据不是存储在一个站点上，而是分散存储在由计算机网络连接起来的多个站点上，而且这种分散存储对用户来说是感觉不到的。 逻辑整体性，分布式数据库系统中的数据物理上是分散在各个站点中，但这些分散的数据逻辑上却构成一个整体，它们被分布式数据库系统的所有用户共享，并由一个分布式数据库管理系统统一管理，它使得“分布”对用户来说是透明的。 站点自治性，也称为场地自治性，各站点上的数据由本地的DBMS管理，具有自治处理能力，完成本站点的应用，这是分布式数据库系统与多处理机系统的区别。 另外，由以上三个分布式数据库系统的基本特点还可以导出它的其它特点，即：数据分布透明性、集中与自治相结合的控制机制、存在适当的数据冗余度、事务管理的分布性。 二、简述分布式数据库的模式结构和各层模式的概念。 分布式数据库是多层的，国分为四层： 全局外层：全局外模式，是全局应用的用户视图，所以也称全局试图。它为全局概念模式的子集，表示全局应用所涉及的数据库部分。 全局概念层：全局概念模式、分片模式和分配模式 全局概念模式描述分布式数据库中全局数据的逻辑结构和数据特性，与集中式数据库中的概念模式是集中式数据库的概念视图一样，全局概念模式是分布式数据库的全局概念视图。分片模式用于说明如何放置数据库的分片部分。分布式数据库可划分为许多逻辑片，定义片段、片段与概念模式之间的映射关系。分配模式是根据选定的数据分布策略，定义各片段的物理存放站点。 局部概念层：局部概念模式是全局概念模式的子集。局部层：局部模式 局部模式是分布式数据库中关于物理数据库的描述，类同集中式数据库中的模式，但其描述的容不仅包含只局部于本站点的数据的存储描述，还包括全局数据在本站点的存储描述。 三、简述分布式数据库系统中的分布透明性，举例说明分布式数据库简单查询的 各级分布透明性问题。 分布式数据库中的分布透明性即分布独立性，指用户或用户程序使用分布式数据库如同使用集中式数据库那样，不必关心全局数据的分布情况，包括全局数据的逻辑分片情况、逻辑片段的站点位置分配情况，以及各站点上数据库的数据模型等。即全局数据的逻辑分片、片段的物理位置分配，各站点数据库的数据模型等情况对用户和用户程序透明。 一、填空题 1．访问透明性是指对不同数据表示形式以及资源访问方式的隐藏。而位置透明是用户无法判别资源在系统中的物理位置。 2. 迁移透明性是指分布式系统中的资源移动不会影响该资源的访问方式。而复制透明是指对同一个资源存在多个副本的隐藏。 3. 一个开放的分布式系统就是根据一系列准则来提供服务，这些准则描述了所提供服务的语法和语义。 4. 集群计算系统一个突出的特征是它的同构性；它提供了最大限度的分布式透明性。可用于单个程序在多台计算机上并行地运行。 5. 网格计算系统具有高度的异构性：其硬件、操作系统、网络、管理域和安全策略等都不尽相同。 6. 网格计算系统一个关键问题是如何把来自不同计算机组织的资源集中起来，使一组人或机构进行协调工作。 7. 分布式事务处理的四个特性是：原子性、一致性、独立性和持久性。 8. 分布式普适系统应用程序的需求归纳为三种，它们是：接受上下文的变化、促使自主合成、认可共享为默认行为。 9. 分布式系统体系结构样式很多，其最重要的有：分层体系结构；基于对象的体系结构、以数据为中心的体系结构以及基于事件的体系结构等四类。10. 客户/服务器结构的应用程序通常划分为三层，它们是：用户接口层、处理层和数据层。 11. 在结构化点对点体系结构中覆盖网络是用一个确定性的过程来构成的，这个使用最多的进程是通过一个分布式哈希表来组织进程的。 12. 超级对等体通常是维护一个索引或充当一个代理程序的结点。 13. 分布式软件体系结构主要分集中式、非集中式和各种混合形式三大类。其非集中式体系结构又分为 结构化的点对点、非结构化的点对点、超级对等体 三种。 14. 实现软件自适应的基本技术分为要点分离、计算 映像和基于组件的设计三种类型。 15. 分布式的自主系统指的是自我管理、自我恢复、 自我配置和自我优化等各种自适应性。 16. 一个线程独立地执行它自己的程序代码。线程系 统一般只维护用来让多个线程共享CPU所必需的最 少量信息。 17. 有两种实现线程线程包的基本方法：一是可以构 造一个完全在用户模式下执行的线程；二是由内核 来掌管线程并进行调度。 18. 分布式系统中的多线程通常有：多线程用户和多 线程服务器两大类型。而以分发器/工作者模型组织 起来的多线程服务器是最为流行的一种。 19. 虚拟化可采用两种方法，一是构建一个运行时系 统，提供一套抽象指令集来执行程序。二是提供虚 拟机监视器。 20. 在服务器的组织结构中，迭代服务器是自己处理 请求，将响应返回给客户；而并发服务器将请求传 递给某个独立线程或其他进程来处理。 21. 服务器集群在逻辑上由三层组成，第一层是逻辑 交换机；第二层是应用/计算服务；第三层是文件/ 数据库系统。 22. 在代码迁移的框架结构中，进程包含三个段，它 们是代码段、资源段和执行段三个段。 23. 进程对资源的绑定有三种类型：一是按标识符绑 定；二是按值绑定；三是按类型绑定。而三种类型 的资源对机器的绑定是未连接资源、附着连接资源 和紧固连接资源。 24. 中间件是一种应用程序，它在逻辑上位于应用层 中，但在其中包含有多种通用协议，这些协议代表 各自所在的层，独立于其他更加特别的应用。 25. 在RPC操作中，客户存根的功能是将得到的参 数打包成消息，然后将消息发送给服务器存根。 26. 所有DCE的底层编程模型都是客户-服务器模 型。而DCE本身的一部分是由分布式文件服务、目 录服务、安全服务以及分布式时间服务等构成的。 27. IDL编译器的输出包括三个文件，它们是头文件、 客户存根和服务器存根。 28. 在面向消息的通信中，通常分为面向消息的瞬时 通信和持久通信两种机制。 29. 在面向消息的瞬时通信中，通常采用套接字接口 和消息传递接口。 30. 在面向持久的通信中，消息队列系统为持久异步 通信提供多种支持。它提供消息的中介存储能力。 31. 在消息队列系统中，队列由队列管理器来管理， 它与发送或接收消息的应用程序直接交互。 32. 在消息队列系统中，转换是由队列网络中特定结 点完成的，这些结点称为消息转换器。 33. 在面向流的通信中，数据流的传输模式有异步传 输模式、同步传输模式和等时传输模式等三种。 34. 在流与服务质量(QOS)描述中，服务质量特性指 的是数据传输所要求的比特率、创建会话的最大延 时、端到端的最大延时、最大延时抖动以及最大往 返延时等。 35. 流同步有两种类型，一种是在离散数据流与连续 数据流之间保持同步；另一种是连续数据流之间的 同步。 36. 在流同步的机制中，需要研究的两个问题是：一 个是两个流同步的基本机制；二是在网络环境下这 些机制的分布式版本。 37. 应用层多播的基本思想是结点组织成一个覆盖 网络，然后用它来传播信息给其成员。一个重要的 因素是网络路由器不在组成员中。 1、什么是信息？信息、数据有何区别？ 答：（1）信息是经过加工并对客观世界产生影响的数据。 区别：数据是客观的，它来源于客观的现实世界，它只反映某一客观存在的事实，而不能说明这一事实与我们的行动是否有关系；信息是对数据加工后的结果，它取决于人们的主观需求，要对人们的决策行动产生影响。 2、试述信息流与物流、资金流、事物流的关系。 信息流伴随物流、资金流、事物流的流动而流动，它既是其他各种流的表现和描述，又是用于掌握、指挥和控制其他流运动的软资源。是各种流控制的依据和基础。 5、为什么说管理信息系统并不能解决管理中的所有问题？ 答：管理是一种复杂的获得，它既涉及客观环境，又涉及人的主观因素。由于生产和社会环境的复杂性，也由于事物之间复杂的相互联系和事物的多变性，等等原因，人们在解决管理问题时不可能掌握所有的数据，更不可能把所有的，待选择的解决方案都考虑进去，而管理信息系统解决问题时运行的程序是由人来编写的。管理信息系统是一个人机结合的系统，人不能解决的问题，依靠计算机也无法解决，因此仅靠管理信息系统是无法解决管理中的所有问题的。管理不仅是一门科学更是一门艺术，人们在实施管理的时候，不仅要运用这种科学的方法，还要运用一套技术和处理方式，这些都是管理信息系统所不能及的。 7、试述信息系统对人类生活与工作方式的有利和不利的影响。 答：有利：1、人与人之间的信息交流不再受时间与地域的限制，电子化书信的往来将人们更紧密地联系在一起。2、对文娱与新闻的获取将由被动接受变为主动选取，个性化风格得以增强。3、电子货币与自动购销系统大大方便了人们的消费，改变了人们的生活与消费习惯。4、信息系统的应用使团体工作不必面对面地坐在一起。人们可以在家里办公，并随时保持与同事之间的联系。 不利：1、在全球范围内，随着文化交流的扩大、交流内容的增加与交流方式的便捷，会使某些民族文化受到冲击。2、人们由直接交流变为间接交流，将在某种程度上淡薄感情色彩等等。 8、信息的主要特点（性质）有哪些，试举例说明。 事实性时效性不完全性等级性变换性价值性 供应商、订单 16.1试述订单驱动原理及其在制定供应链计划的重要性 原理供应链企业内部和企业间的一切活动都是围绕订单进行的 重要性：使供应链能够准时响应用户需求，加快物流速度并降低成本 16.2供应链企业在管理上采用纵横一体化的企业集成思想，指的是什么？ 指纵向采用MRP II 等产生控制方法；横向采用订单驱动方法，确定完成日期和工作量指标，并进行跟踪监控。 16.3供应商管理库存的优点是什么？如何实现？它的难点是什么？ 优点：减少供应链层次，减少管理费用，提升销售额；更好了解需求，资源利用率更高，市场分析结果更准确；库存成本降低，缺货情况减少（经销商） 难点：产品采购数量与采购价格问题 利益分配问题 实际工作的不断调整问题 海量数据下分布式数据库系统的探索与研究 摘要：当前，互联网用户规模不断扩大，这些都与互联网的快速发展有关。现 在传统的数据库已经不能满足用户的需求了。随着云计算技术的飞速发展，我国 海量数据快速增长，数据量年均增速超过50％，预计到2020年，数据总量全球 占比将达到20％，成为数据量最大、数据类型最丰富的国家之一。采用分布式数 据库可以显著提高系统的可靠性和处理效率，同时也可以提高用户的访问速度和 可用性。本文主要介绍了分布式数据库的探索与研究。 关键词：海量数据；数据库系统 1.传统数据库： 1.1 层次数据库系统。 层次模型是描述实体及其与树结构关系的数据模型。在这个结构中，每种记 录类型都由一个节点表示，并且记录类型之间的关系由节点之间的一个有向直线 段表示。每个父节点可以有多个子节点，但每个子节点只能有一个父节点。这种 结构决定了采用层次模型作为数据组织方式的层次数据库系统只能处理一对多的 实体关系。 1.2 网状数据库系统。 网状模型允许一个节点同时具有多个父节点和子节点。因此，与层次模型相比，网格结构更具通用性，可以直接描述现实世界中的实体。也可以认为层次模 型是网格模型的特例。 1.3 关系数据库系统。 关系模型是一种使用二维表结构来表示实体类型及其关系的数据模型。它的 基本假设是所有数据都表示为数学关系。关系模型数据结构简单、清晰、高度独立，是目前主流的数据库数据模型。 随着电子银行和网上银行业务的创新和扩展，数据存储层缺乏良好的可扩展性，难以应对应用层的高并发数据访问。过去，银行使用小型计算机和大型存储 等高端设备来确保数据库的可用性。在可扩展性方面，主要通过增加CPU、内存、磁盘等来提高处理能力。这种集中式的体系结构使数据库逐渐成为整个系统的瓶颈，越来越不适应海量数据对计算能力的巨大需求。互联网金融给金融业带来了 新的技术和业务挑战。大数据平台和分布式数据库解决方案的高可用性、高可靠 性和可扩展性是金融业的新技术选择。它们不仅有利于提高金融行业的业务创新 能力和用户体验，而且有利于增强自身的技术储备，以满足互联网时代的市场竞争。因此，对于银行业来说，以分布式数据库解决方案来逐步替代现有关系型数 据库成为最佳选择。 2.分布式数据库的概念： 分布式数据库系统：分布式数据库由一组数据组成，这些数据物理上分布在 计算机网络的不同节点上（也称为站点），逻辑上属于同一个系统。 （1）分布性：数据库中的数据不是存储在同一个地方，更准确地说，它不是 存储在同一台计算机存储设备中，这可以与集中数据库区别开来。 （2）逻辑整体性：这些数据在逻辑上是相互连接和集成的（逻辑上就像一个 集中的数据库）。 分布式数据库的精确定义：分布式数据库由分布在计算机网络中不同计算机 集散控制系统期末考试试题库及答案解析 一、填空 4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连40 个模块，通过扩大器可连64 个模块。 5. CS3000系统主要由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分组成。 7.现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络的底层控制网络。 9.现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器、现场总线-电流变换器等。 10. PROFIBUS现场总线的组态软件是STEP7。 11.计算机控制系统由:工业控制机生产过程组成。 12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为工业控制机控制系统、PLC控制、单片机控制 20. CS3000集散控制系统的FCS有标准型、扩展型、紧凑型三种。 22.计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构、分散结构大类。 23.集散控制系统由:工业控制机、通信网络、现场检测控制设备大部分组成。 25.集散控制系统又称为分散控制系统，英文简称DCS ，现场总线控制系统简称为FCS 。 二、名词解释 数据采集系统：计算机只承担数据的采集和处理，而不直接参与控制。 直接数字控制系统：计算机既采集数据，又对数据进行处理，并按照一定的控制规律进行运算，其结果经输出通道作用到控制对象，使被控变量符合要求。 现场总线控制系统：利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元方便的连接在一起构成的系统。 实时控制：计算机在规定的时间内完成数据的采集、、计算和输出。 传输速率：单位时间内通信系统所传输的信息量，一般以每秒种能够传输的比特数来表示，其单位是bps。 计算机控制系统：利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。 集散控制系统：是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、局部网络通信的计算机综合控制系统。 现场总线：连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。组态：利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置，使其按预定的功能实现特定的目的。 串行传输：把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。 通信协议：通信双方共同遵守的规则，包括语法、语义、时序。 监督计算机控制系统：简称SCC系统，是一种两级微型计算机控制系统，其中DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制。 分级控制系统：由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制，其特点是控制分散、危险分散。 模拟通信：通信系统中所传输的是模拟信号，通常采用0-10m A DC或4-20m A DC电流信号传输信息。 数字通信：通信系统中所传输的是数字信号。 并行传输：把数据多位同时在信道上进行传输的方式。 开放系统互连参考模型：信息处理领域内最重要的标准之一，是一种框架模型，它将开发系统的通信功能分为七层，描述了各层的意义及各层的命名和功能。 六、问答题 1.操作站的主要功能：为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。工程师站的主要功能：控制系统组态的修改、控制参数的调试 监控计算机的主要功能：在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考。 2.组态设计的一般步骤如下： （1）组态软件的安装按照要求正确安装组态软件，并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。 （2）工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程，弄清被控对象的特征，明确技术要求，然后再进行工程的整体规划，包括系统应实现哪些功能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。 第一章管理信息系统概论 1、请阐述信息管理和管理信息系统的区别和联系 2、结合一个实例，说明管理信息系统是人机一体化的系统。 3、从管理层次分类看，不同层次的管理信息系统在目的和功能上有何不同？ 4、什么是？结合实例说明它有哪些应用。 5、什么是电子商务？它和管理信息系统有何联系？ 6、管理信息系统发展历经了哪些阶段？各个阶段的典型应用技术是什么？ 7、决策支持系统的基本特征是什么？ 四、简答题 1、答：区别：信息管理的对象是信息以及与之相关的信息活动，信息活动包括信息的收集、存储、加工、传递和运用等，信息管理是管理的一种；而管理信息则是指经过加工处理后对企业生产经营活动产生影响的数据，是信息的一种。联系：管理信息是信息的一种，因此管理信息时信息管理的对象，是信息管理重要的资源，是科学决策的基础以及实施信息管理控制的依据。 2、略 、答：管理信息系统按照管理任务的层次由高到低进行划分可3．分为战略管理层、战术管理层和作业管理层。战略层的目的是支持企业的战略性的决策，系统的功能表现为全局性、方向性，或关系到企业竞争能力的重要问题的分析与决策。战术层和作业层管理的主要目的则是提高工作效用和工作效率，管理信息系统为战术层提供资源配置、运作绩效等经营状态的分析评估和计划落实的控制优化等功能，为作业层提供准确便捷的数据收集处理功能。 4、答： ( )客户关系管理，客户关系管理包括企业识别、挑选、获取、发展和保持客户的整个商业过程。其核心是客户价值管理，它将客户价值分为既成价值、潜在价值和模型价值，通过一对一营销原则，满足不同价值客户的个性化需求，提高客户忠诚度和保有率，实现客户价值持续贡献，从而全面提升企业盈利能力。目前在银行、通信、商贸等大型服务企业中得到较为理想的应用。 5、答：电子商务就是企业利用现代信息技术，特别是互连网技术来改变商务活动中的信息流程，从而改变业务流程，提高企业竞争力的一切商务活动。它包括了企业内部的协调与沟通、企业之间的合作及网上交易等三方面的内容。电子商务也是一类管理信息系统，但管理信息系统不一定需要应用互联网技术，而电子 关于分布式系统复习题与参考答案 一、填空题(每题n分,答错个扣分,全错全扣g，共计m分) 1．访问透明性是指对不同数据表示形式以及资源访问方式的隐藏。而位置透明是用户无法判别资源在系统中的物理位置。 2. 迁移透明性是指分布式系统中的资源移动不会影响该资源的访问方式。而复制透明是指对同一个资源存在多个副本的隐藏。 3. 一个开放的分布式系统就是根据一系列准则来提供服务，这些准则描述了所提供服务的语法和语义。 4. 集群计算系统一个突出的特征是它的同构性；它提供了最大限度的分布式透明性。可用于单个程序在多台计算机上并行地运行。 5. 网格计算系统具有高度的异构性：其硬件、操作系统、网络、管理域和安全策略等都不尽相同。 6. 网格计算系统一个关键问题是如何把来自不同计算机组织的资源集中起来，使一组人或机构进行协调工作。 7. 分布式事务处理的四个特性是：原子性、一致性、独立性和持久性。 8. 分布式普适系统应用程序的需求归纳为三种，它们是：接受上下文的变化、促使自主合成、认可共享为默认行为。 9. 分布式系统体系结构样式很多，其最重要的有：分层体系结构；基于对象的体系结构、以数据为中心的体系结构以及基于事件的体系结构等四类。 10. 客户/服务器结构的应用程序通常划分为三层，它们是：用户接口层、处理层和数据层。 11. 在结构化点对点体系结构中覆盖网络是用一个确定性的过程来构成的，这个使用最多的进程是通过一个分布式哈希表来组织进程的。 12. 超级对等体通常是维护一个索引或充当一个代理程序的结点。 13. 分布式软件体系结构主要分集中式、非集中式和各种混合形式三大类。其非集中式体系结构又分为结构化的点对点、非结构化的点对点、超级对等体三种。 14. 实现软件自适应的基本技术分为要点分离、计算映像和基于组件的设计三种类型。 15. 分布式的自主系统指的是自我管理、自我恢复、自我配置和自我优化等各种自适应性。 16. 一个线程独立地执行它自己的程序代码。线程系统一般只维护用来让多个线程共享CPU 所必需的最少量信息。 17. 有两种实现线程线程包的基本方法：一是可以构造一个完全在用户模式下执行的线程；二是由内核来掌管线程并进行调度。 18. 分布式系统中的多线程通常有：多线程用户和多线程服务器两大类型。而以分发器/工作者模型组织起来的多线程服务器是最为流行的一种。 19. 虚拟化可采用两种方法，一是构建一个运行时系统，提供一套抽象指令集来执行程序。二是提供虚拟机监视器。 20. 在服务器的组织结构中，迭代服务器是自己处理请求，将响应返回给客户；而并发服务器将请求传递给某个独立线程或其他进程来处理。 21. 服务器集群在逻辑上由三层组成，第一层是逻辑交换机；第二层是应用/计算服务；第三层是文件/数据库系统。 22. 在代码迁移的框架结构中，进程包含三个段，它们是代码段、资源段和执行段三个段。 23. 进程对资源的绑定有三种类型：一是按标识符绑定；二是按值绑定；三是按类型绑定。而三种类型的资源对机器的绑定是未连接资源、附着连接资源和紧固连接资源。 24. 中间件是一种应用程序，它在逻辑上 r t 1 y 3 y ) (∞y s t y 图1.3 过程控制系统阶跃响应曲线 1-1过程控制系统中有哪些类型的被控量 温度、压力、流量、液位、物位、物性、成分 1-2过控系统有哪些基本单元构成，与运动控制系统有无区别 被控过程或对象、用于生产过程参数检测的检测仪表和变送仪表、控制器、执行机构、报警保护盒连锁等其他部件 过程控制，是一种大系统控制，控制对象比较多，可以想象为过程控制是对一条生1-4衰减比和衰减率 衰减比等于两个相邻同向波峰值之比。 衡量振荡过程衰减程度的指标。 衰减率是经过一个周期以后，波动幅度衰减的百分数。 衡量振荡过程衰减程度的另一种指标。 一般希望过程控制系统的衰减比η=4:1～10:1,相当于衰减率Ψ=0.75到0.9。 若衰减率Ψ =0.75,大约振荡两个波系统进入稳态。 1-5最大动态偏差和超调量有何异同 最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量， 表现在过渡 过程开始的第一个波峰（y1）。 最大动态偏差是衡量过程控制系统动态准确性的指标。 超调量为最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。 余差是指过渡过程结束后，被控量新的稳态值与设定值的差值。余差是过程控制系统稳态准确性的衡量指标。 调节时间ts 是从过渡过程开始到结束的时间。 理论上应该为无限长。一般认为当被控量进入其稳态值的5%范围内所需时间 就是调节时间.调节时间是过程控制系统快速性的指标。 振荡频率β是振荡周期的倒数。 在同样的振荡频率下，衰减比越大则调节时间越短；当衰减比相同时，则振荡 频率越高，调节时间越短。振荡频率在一定程度上也可作为衡量过程控 制系统快速性的指标。 过程控制的目标 安全性 稳定性 经济性 过程工业的特点 强调实时性和整体性/全局优化的重要性/安全性要求 过程控制系统的特点 / 被控过程的多样性 / 控制方案的多样性/被控过程属慢过程、多参数控制/定值控制/过程控制多种分类方法 过程控制系统的性能指标/稳定性、准确性/快速性 2-1什么是对象的动态特性，为什么要研究它 研究对象特性通常以某种形式的扰动输入对象，引起对象输出发生相应的变化，这种变化在时域或者频域上用微分方程或者传递函数进行描述，称为对象的动态特性。 动态特性：被控参数随时间变化的特性y(t) 研究被控对象动态特性的目的是据以配合合适的控制系统，以满足生产过程的需求。 2-2描述对象动态特性的方法有哪些 参数描述法 /传递函数描述/差分方程描述/状态空间描述 非参数描述法---响应曲线/阶跃响应/脉冲响应/频率响应/噪声响应:白噪声、M 序列 2-3过控中被控对象动态特性有哪些特点 1)对象的动态特性是不振荡的 2）对象动态特性有延迟 3）被控对象本身是稳定的或中性稳定的 2-4单容对象放大系数K 和时间常数T 各与哪些因素有关，K 、T 大小对动态特性的 影响 T 反映对象响应速度的快慢 K 是系统的稳态指标/K 大，系统的灵敏度高 2-5对象的纯滞后时间产生的原因是什么 纯延迟现象产生的原因是由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一定距离。 具有自平衡能力的双容对象的传递函数1 )()()()(21221+++= ??= s T T s T T K s U s H s G 有纯延迟时 s e s T T s T T K s U s H s G 01 )()()()(21221τ-+++=??= 具有自平衡能力的多容对象 若还有纯延迟 4 PID 调节原理 4-1，P 、I 、D 控制规律各有何特点，那些是有差、无差调节，为了提高控制系统的稳定性，消除控制系统的误差，应该选择那些调节规律 P 调节中，调节器的输出信号u 与偏差信号e 成比例 u = Kp e P 调节对偏差信号能做出及时反应，没有丝毫的滞后 有差调节,(放大系数越小，即比例带越大，余差就越大) 比例带δ大,调节阀的动作幅度小，变化平稳，甚至无超调，但余差大，调节时间也很长 比例调节的特点： （1）比例调节的输出增量与输入增量呈一一对应的比例关系，即：u = K e （2）比例调节反应速度快，输出与输入同步，没有时间滞后，其动态特性好。 （3）比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值，而产生余差。 若对象较稳定,则比例带可选小些，这样可以提高系统的灵敏度，使反应速度加快 积分调节（I 调节) 调节器的输出信号的变化速度du/dt 与偏差信号e 成正比，或者说调节器的输出与偏差信号的积分成正比， 只要偏差存在，调节器的输出就会不断变化 积分调节作用能自动消除余差./无差调节 稳定作用比P 调节差 滞后特性使其难以对干扰进行及时控制 增大积分速度，调节阀的速度加快，但系统的稳定性降低 微分调节（D 调节） 调节器的输出u 与被调量或其偏差e 对于时间的导数成正比 微分调节只与偏差的变化成比例，变化越剧烈，由微分调节器给出的控制作用越大 微分调节主要用于克服调节对象有较大的传递滞后和容量滞后 012345678 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8Step Response Time (sec) A m p l i t u d e K=0.2K=1K=10K=100 调节作用用以减少偏差。 比例作用大，可以加快调节，减少误差 但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。 Time (sec) A m p l i t u d e Ti=1Ti=5Ti=10Ti=inf 积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。 积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti ，Ti 越小，积分作用就越强。反之Ti 大则积分作用弱。 加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。 积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI 调节器或PID 调节器。 Time (sec) A m p l i t u d e Td=0.5Td=1Td=10Td=0 微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作 % 100) (1 ?∞=y y σ)()(∞-=∞y r e 31y y =η1 3 1 y y y -=ψp π β2= 第1章 1.什么就是信息,什么就是数据？简述二者之间的联系与区别。 2.什么就是信息循环？ 3.简述信息的层次与信息的类型及主要特性。 4.简述管理信息的特点。 6.简述信息系统的定义。 7.什么就是管理信息系统,它有什么特点？ 第2章 1.建设管理信息系统方法应包含的内容主要有哪些？ 2.简述管理信息系统的生命周期。 3.结构化方法的基本思想就是什么？ 4.什么就是结构化生命周期法？ 5.什么就是快速原型法？ 6.简述在系统分析阶段使用原型法的开发过程。 7.试述本教材为什么选择结构化生命周期法作为重点讲述内容。 8.管理信息系统的开发方式有哪些？ 第3章 1.试述系统规划的主要目标与任务。 2.试述系统规划工作的主要特点与关键问题。 3.什么就是管理信息系统开发中的系统分析？其主要目标与活动内容有哪些？系统分析工作的主要特点就是什么？ 4.初步调查的内容主要有哪些？ 5.可行性研究的目的就是什么？ 6.可行性研究主要从哪几个方面去考察？简述其内容。 第4章 1.简述需求分析中现行系统调查、新系统逻辑方案的提出等活动的详细内容、关键问题、主要成果及其描述方法。 2.为什么数据流图要分层？ 3.简述分层数据流图的组成与基本符号以及绘制步骤。 4.简述数据词典在需求分析中的作用与编写数据词典的基本要求。 5.什么就是基本加工？描述表达基本加工逻辑功能的结构化工具有那些？特点 就是什么？ 6.某银行发放贷款原则如下: (1)对于贷款未超过限额的客户,允许立即贷款; (2)对于贷款已超过限额的客户,若过去还款记录好且本次贷款额在2万元以下,可作出贷款安排,否则拒绝贷款。 请用结构化语言、决策表来描述该原则。 7.依据如下决策表,画出决策树。 信件收费决策表 8.下面就是对银行取款活动的描述: 储户携带存折前去银行,把存折与填好的取款单一并交给银行工作人员检验。工作人员需核对帐目,发现存折有效性问题、取款单填写问题或就是存折、 分布式系统复习题库及答案 1、计算机系统的硬件异构性、软件异构性主要表现在哪几方面？ 参考答案： 计算机系统的硬件异构性主要有三个方面的表现，即： ①计算机的指令系统不同。这意味着一种机器上的程序模块不能在另一种不兼容的机器上执行，很显然，一种机器上的可执行代码程序不能在另一种不兼容的机器上执行。 ②数据表示方法不同。例如不同类型的计算机虽然都是按字节编址的，但是高字节和低字节的规定可能恰好相反。浮点数的表示方法也常常不一样。 ③机器的配置不同。尽管机器的类型可能相同，其硬件配置也可以互不兼容。 计算机系统的软件异构性包括操作系统异构性和程序设计语言异构性。 操作系统异构性的三个主要表现方面为： ①操作系统所提供的功能可能大不相同。例如，不同的操作系统至少提供了不同的命令集。 ②操作系统所提供的系统调用在语法、语义和功能方面也不相同。 ③文件系统不同。 程序设计语言的异构性表现在不同的程序设计语言用不同方法在文件中存储数据。 2、由于分布计算系统包含多个（可能是不同种类的）分散的、自治的处理资源，要想把它们组织成一个整体，最有效地完成一个共同的任务，做到这一点比起传统的集中式的单机系统要困难得多，需要解决很多新问题。这些问题主要表现在哪些方面？ 参考答案： ①资源的多重性带来的问题。由于处理资源的多重性，分布计算系统可能产生的差错类型和次数都比集中式单机系统多。最明显的一个例子是部分失效问题：系统中某一个处理资源出现故障而其他计算机尚不知道，但单机系统任何一部分出现故障时将停止整个计算。另一个例子是多副本信息一致性问题。可见，资源多重性使得差错处理和恢复问题变得很复杂。资源多重性还给系统资源管理带来新的困难。 ②资源的分散性带来的问题。在分布计算系统中，系统资源在地理上是分散的。由于进程之间的通信采用的是报文传递的方式进行的，通信将产生不可预测的、有时是巨大的延迟，特别是在远程网络所组成的分布计算系统中更是这样。例如使用卫星通信会产生270毫秒的延迟。在分布计算系统中，系统的状态信息分布在各个分散的节点上。分布式的状态信息和不可预知的报文延迟使得系统的控制和同步问题变得很复杂，要想及时地、完整地搜集到系统各方面的信息是很困难的，从而使处理机进行最佳调度相当困难。 ③系统的异构性带来的问题。在异构性分布计算系统中，由于各种不同资源（特别是计算机和网络）的数据表示和编码、控制方式等均不相同，这样一来就产生了翻译、命名、保护和共享等新问题。 由于上述原因，分布计算系统的研制，特别是软件的验证、调试、测量和维护问题变得很复杂。这些正是分布计算系统研制者要解决的主要问题。 3、分布式计算系统具有透明性时，系统有什么主要优点？ 参考答案： 系统具有透明性时有以下一些优点： ①使软件的研制变得容易，因为访问资源的方法只有一种，软件的功能与其位置无关。 ②系统的某些资源变动时不影响或较少影响应用软件。分布式系统概念与设计(第三版)课后习题与答案Chapter5
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