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假脱机技术不适合用于分时系统
weixin_48073300
2022-08-09 16:17:41
不太理解,不知道有没有大佬可以解释一下。
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假脱机技术不适合用于分时系统
不太理解,不知道有没有大佬可以解释一下。
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《计算机操作系统》期末复习指导
对考试很有帮助的.......... 《计算机操作系统》期末复习指导 第一章 计算机操作系统概述 1、操作系统的概念 操作系统(Operating System,OS),是一种软件,属于系统软件; 1、科普的观点 操作系统是计算机系统的管理和控制中心,它依照设计者制定的各种调度策略组织和管理计算机系统资源,使之能高效地运行。 2、功能的观点 操作系统是一个计算机资源管理系统,它负责计算机系统的全部资源的分配、控制、调度和回收。 3、用户的观点 操作系统是计算机与用户之间的接口,用户通过这种接口使用计算机。 4、软件的观点 操作系统是程序和数据结构的集合。 5、管理的观点 操作系统是计算机硬件和软件资源的合理而协调的管理者。 6、 操作系统是一个大型的程序系统,它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制并协调并发活动,实现信息的存取和保护。它提供用户接口,使用户获得良好的工作环境。操作系统使整个计算机系统实现了高效率和高度自动化。 2、操作系统的生成和五大类型 生成:产生最
适合
自己工作环境的OS内核(kernel)。既方便用户,又使系统开销尽量小;生成的配置过程如UNIX中newconfig命令;DOS中config.sys文件;维护由系统管理员负责。 操作系统的五大类型是批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。 多道程序设计:即在系统内(内存)同时存放并运行几道相互独立的程序。 多道程序设计的基础:是将运行过程进一步细化成几个小的步骤,从而实现宏观上的并行。但从微观上看,内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机,交替执行。 多道程序系统 ≠ 多重处理系统 ≠ 多用户 ≠ 多终端 多道是指内存中驻留多个程序或一个程序的多个程序段,因此,多用户系统一定是采用多道
技术
。而多道系统不一定是多用户系统。多重处理系统一般指多CPU系统。当然,一个CPU的系统采用分时
技术
可以为多用户服务。多用户的关键
技术
是在用户之间要有保密保安措施。终端指用户使用的硬件设备,即使一个终端也可为多用户使用,例如,银行的自动取款机(ATM)。 •分时与实时 分时
技术
:把CPU的时间分成很短的时间片(例如,几十至几百毫秒)工作。随着时间片的时间减少,对换时间所占的比例随之增大。随着用户数目的不断增加,这种矛盾会越来越突出。 实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理,并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。交互作用能力较差。 3、操作系统的五大功能 •作业管理:包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等; •文件管理:又称为信息管理; •存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对内存的管理; •设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收; •进程管理:又称处理机管理,实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。 4、表征操作系统的属性 主要有:响应比,并发性,信息的共享、保密与保护,可扩充性、可移植性、可读性、可“生成”性,安全可靠性,可测试性等。 第二章 用户与操作系统的接口 1、基本概念 作业(Job)是让计算机完成一件事或任务,可大可小,可多可少。 作业步(Job steps) :作业顺序执行的工作单元。 作业流(Job Stream) :作业步的控制流程。 作业类别:终端交互作业、批处理作业。 2、用户界面 三代用户界面: •第一代用户界面:操作命令和系统调用在一维空间(命令行界面); •第二代用户界面:图形界面在二维空间(图形界面); •第三代用户界面:虚拟现实在三维空间(虚拟现实的界面元素)。 3、传统的人机接口 •操作命令 联机(键盘操作命令)、
脱机
(作业控制语言) 用户组合自编(Shell语言):DOS Shell;UNIX ;BShell、CShell等 •系统调用(System Call) 4、作业输入输出方式 •输入输出方式:
脱机
、直接耦合(交互联机) •SPOOLing:联机外围同时操作,
假
脱机
(排队转储,设备虚拟
技术
) 5、作业调度 •作业调度的功能: (1)采用JCB(作业控制块)表格,记录各作业状况; (2)按选定的算法,从后备作业队列中选出一部分(多道)或一个作业投入运行; (3)为被选中的作业做好运行前的准备工作。例如建立相应的执行进程和分配系统资源; (4)作业运行结束的善后处理工作。 •作业调度算法: (1)先来先服务(FCFS) 作业平均周转时间=∑(作业完成时刻i-作业提交时刻i)/n个作业 (2)最短作业优先:在作业内容参差很不均衡时有合理性 (3)“响应比”最高的优先 “响应(系数)比”:作业响应时间(等待和运行)/作业运行时间 (4)定时轮转法(按时间片):
适合
作业不定的情况 (5)优先数法:急事先办的原则 第三章进程及处理机管理 1、为什么要引入“进程” (1)进程调度属于低级处理机管理,即确定系统中哪个进程将获得CPU;而作业调度属于高级处理机管理,即确定系统中哪些作业将获得CPU。 (2)进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 (3)引入进程的意义是描述多道程序设计系统中程序的动态执行过程。 2、进程的定义及特征 (1)程序和进程的区别 (2)进程的五个基本特征:动态性、并发性、独立性、制约性、结构性 3、进程调度 (1)进程的三个基本状态及转换 三个基本状态是等待、执行和就绪,在一定的条件下,进程的状态将发生转换。 (2)进程调度算法 主要有先来先服务(FCFS)、时间片轮转法、多级反馈轮转法、优先数法。 (3)进程控制块(PCB)是进程存在的唯一标志,它描述了进程的动态性。 4、进程通信 (1)进程的同步与互斥 一般来说同步反映了进程之间的协作性质,往往指有几个进程共同完成一个任务时在时间次序上的某种限制,进程相互之间各自的存在及作用,通过交换信息完成通信。如接力比赛中一组队员使用接力棒等。 进程互斥体现了进程之间对资源的竞争关系,这时进程相互之间不一定清楚其它进程情况,往往指多个任务多个进程间的通讯制约,因而使用更广泛。如打篮球时双方挣抢篮板球等。 (2)临界区 并发进程中与共享资源有关的程序段定义为临界区。进入临界区的准则是:①一次只准一个进程进入临界区;②本进程结束负责通知下一进程;③进程调度,不能阻塞。 (3)原语 原语是不可中断的过程。 •加锁/开锁(LOCK/UNLOCK)原语 优点是实现互斥简单;缺点是效率很低。 •信号量(Semaphore)及PV操作 PV操作能够实现对临界区的管理要求。它由P操作原语和V操作原语组成,对信号量进行操作,具体定义如下: P(S):①将信号量S的值减1,即S=S-1; ②如果S 0,则该进程继续执行;否则该进程置为等待状态,排入等待队列。 V(S):①将信号量S的值加1,即S=S+1; ②如果S>0,则该进程继续执行;否则释放队列中第一个等待信号量的进程。 信号量的数据结构为一个值和一个指针,指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。当它的值大于0时,表示当前可用资源的数量;当它的值小于0时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意信号量的值仅能由PV操作来改变。 一般来说,信号量S 0时,S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源,因此S的值减1;当S<0时,表示已经没有可用资源,请求者必须等待别的进程释放该类资源,它才能运行下去。而执行一个V操作意味着释放一个单位资源,因此S的值加1;若S 0,表示有某些进程正在等待该资源,因此要唤醒一个等待状态的进程,使之运行下去。 •消息缓冲通信原语 高级通信原语,
用于
一组信息发送(Send)与读取(Read)。 5、死锁 (1)死锁的概念 死锁是两个或两个以上的进程中的每一个,都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁,它们都无法向前推进,称这种现象为死锁现象。 产生死锁的原因是共享资源有限,多个进程对共享资源的竞争,而且操作不当。 (2)产生死锁的四个必要条件是资源互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待。 (3)解决死锁的方法 一般有死锁的预防,即破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或多个,使系统绝不会进入死锁状态;死锁的避免,即在资源动态分配的过程中使用某种办法防止系统进人死锁状态;和允许系统产生死锁,然后使用检测算法及时地发现并解除它。 安全状态、安全系列、银行家算法等 第四章 存储管理 1、存储管理使用的基本概念 •逻辑地址与物理地址 在具有地址变换机构的计算机中,允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。前者叫逻辑(相对)地址,后者叫物理(绝对)地址。 •重定位:将逻辑地址转换为物理地址。 •虚拟存储管理 虚存是由操作系统调度,采用内外存的交换
技术
,各道程序在必需使用时调入内存,不用的调出内存,这样好象内存容量不受限制。 虚存的特点: (1)虚存容量不是无限的,极端情况受内存和外存可利用的总容量限制; (2)虚存容量还受计算机总线地址结构限制; (3)速度和容量的“时空”矛盾,虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内外存交换时间为代价的。 •存储管理的目的及功能 目的是方便用户,提高内存资源的利用率,实现内存共享。 功能主要有内存的分配和管理、内存的扩充
技术
、内存保护
技术
2、分区分配存储管理 分为固定分区、可变分区、可重定位分区、多重分区。 内存“扩充”
技术
: •交换:由操作系统做,用户不知道。 •覆盖:由用户控制,操作系统提供覆盖机制。 内存保护
技术
: ---保护系统工作区和用户作业区,特别是如何防止系统区被破坏。方法有存储保护键、界限寄存器 3、请求页式存储管理 (1)页式存储管理实现原理 基于程序在运行时不需要一开始都装入内存(局部性原理),更不应该把最近较长一段时间内不用的程序装入内存。 (2)页表的作用是将逻辑页号转换为物理块号。 (3)页面淘汰算法 先进先出算法(FIFO)、循环检测法、最近最少使用页面先淘汰(LRU)、最不经常使用的页面先淘汰(LFU)、最近没有使用页面先淘汰(NUR)、最优淘汰算法(OPT)等。 (4)页式存储管理的优、缺点 优点: •虛存量大,
适合
多道程序运行,用户不必担心内存不够的调度操作; •内存利用率高,不常用的页面尽量不留在内存; •不要求作业连续存放,有效地解决了“碎片”问题。与分区式相比,不需移动作业;与多重分区比,无零星碎片产生。 缺点: •要处理页面中断、缺页中断处理等,系统开销较大; •有可能产生“抖动”; •地址变换机构复杂,为提高速度采用硬件实现,增加了机器成本。 4、段式、段页式存储管理 段式、页式存储管理的对比。 段页式存储管理特点: •每一段分若干页,再按页式管理,页间不要求连续; •用分段方法分配管理作业,用分页方法分配管理内存; •兼有段式和页式管理的优点,系统复杂和开销增大,一般在大型机器上才使用。 第五章文件管理 1、文件管理任务与功能 任务:把存储、检索、共享和保护文件的手段,提供给操作系统本身和用户,以达到方便用户和提高资源利用率的目的。 功能: ---分配与管理外存 ---提供合适的存储方法 ---文件共享、保护,解决命名冲突 文件组织结构:文件、文件元素、文件系统 •文件系统 = 文件管理程序(文件和目录的集合)+ 它所管理的全部文件; •文件系统是用户与外存的接口; •为用户提供统一方法(以数据记录的逻辑单位),访问存储在物理介质上的信息。 2、文件分类 (1)按文件性质与用途分:系统文件、库文件、用户文件 (2)按操作保护分:只读文件、可读可写文件、可执行文件 (3)按使用情况分:临时文件、永久文件、档案文件 (4)按用户观点分:普通文件、目录文件、特殊文件 (5)按存取的物理结构分:顺序(连续)文件、链接文件、索引文件 (6)按文件的逻辑存储结构分:有结构文件、无结构文件 (7)按文件中的数据形式分:源文件、目标文件 3、文件的逻辑结构和物理结构 •文件的逻辑结构 ---从用户观点看 ---按文件名及记录号存取文件,是一维、连续的字符序列,方便存储、检索或加工 ---文件由若干个逻辑记录组成,并加以命名或编号 •文件的物理结构 又称文件的存储结构,是指文件在外存上的存储组织形式,是与存储介质的存储性能有关; 空闲空间的管理方法主要有:空闲表法、空闲(自由)链表法、成组链接法 4、文件目录 (1)文件目录分类:一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录 (2)文件目录的管理 •目录做成文件,文件系统便于内部统一管理,目录文件在使用时调入内存; •在操作系统中,大量采用“表格”管理。 5、文件存取控制 •解决文件保护、保密和共享 •常用的文件存取控制方法有:存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码 6、文件系统的数据结构和表示 UNIX或Linux操作系统中文件系统的主要特点 (1)操作系统文件的目录组织是一个树形结构,从根结点到叶子称为文件的全路径名,文件可以由其全路径名唯一确定; (2)文件本身是无结构的字符流; (3)把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念上,对于一般文件的访问、共享和保护方式也可以适
用于
外部设备。 第六章 输入输出设备管理 1、设备管理的任务和功能 •设备管理的任务 (1)按用户需求提出的要求接入外部设备,系统按一定算法分配和管理控制,而用户不必关心设备的实际地址和控制指令; (2)尽量提高输入输出设备的利用率,例如发挥主机与外设以及外设与外设之间的真正并行工作能力。 •设备管理的功能 (1)分配设备 (2)控制和实现真正的输入输出操作 (3)对输入输出缓冲区进行管理 (4)在一些较大系统中实现虚拟设备
技术
2、外部设备分类 (1)按系统和用户分:系统设备、用户设备 (2)按输入输出传送方式分(UNIX或Linux操作系统):字符型设备、块设备 (3)按资源特点分:独享设备、共享设备、虚拟设备 (4)按设备硬件物理特性分:顺序存取设备、直接存取设备 (5)按设备使用分:物理设备、逻辑设备、伪设备 •设备I/O方式:询问、通道、中断 •I/O设备分配算法:先来先服务(FCFS)、按优先级进行分配 3、设备管理
技术
(1)I/O设置缓存理由 •解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾; •缓存起中转站的作用; •使得一次输入的信息能多次使用; •在通道或控制器内设置局部寄存器作为缓冲存储器,可暂存I/O信息,以减少中断CPU的次数。这种情形可进一步推广,使得一次读入的信息可多次重复使用。 (2)虚拟设备的
技术
(SPOOLing) SPOOLing,即外围设备联机并行操作,它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种
技术
,通常也叫做“
假
脱机
技术
”。是一种预输入、缓输出和转储的管理
技术
. SPOOLing系统的特点: •提高了I/O速度; •将独享设备改造为共享设备(典型例子是打印机的“共享”); •实现了虚拟设备功能。 4、设备处理程序编制内容 •设备驱动程序的功能 (1)将接收到的抽象要求转换为具体要求; (2)检查用户I/O请求的合法性,了解I/O设备的状态,传递有I/O关参数,设置设备的工作方式; (3)发出I/O命令,启动分配到的I/O设备,完成指定的I/O 操作; (4)及时响应由控制器或通道发来的中断请求,并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进行处理; (5)对于设置有通道的计算机系统,驱动程序还应能够根据用户的 I/O请求,自动地构成通道程序。 •设备驱动程序的特点 (1)驱动程序主要是在请求I/O的进程与设备控制器之间的一个通信程序。 (2)驱动程序与I/O设备的特性紧密相关。 (3)驱动程序与I/O控制方式紧密相关。 (4)由于驱动程序与硬件紧密相关,因而其中的一部分程序用汇编语言书写,目前有很多驱动程序,其基本部分已经固化,放在ROM中。 •设备处理方式 (1)将抽象要求转换为具体要求 (2)检查I/O请求的合法性 (3)读出和检查设备的状态 (4)传送必要的参数 (5)方式的设置和I/O设备启动 难点分析 •如何理解操作系统在计算机系统中的地位? 操作系统是软件,而且是系统软件。它在计算机系统中的作用,大致可以从两方面体会:对内,操作系统管理计算机系统的各种资源,扩充硬件的功能;对外,操作系统提供良好的人机界面,方便用户使用计算机。它在整个计算机系统中具有承上启下的地位。 •系统调用与一般过程调用的区别。 系统调用在本质上是一种过程调用,但它是一种特殊的过程调用,它与一般过程调用的主要区别如下: (1)运行状态不同。一般的过程调用,其调用和被调用过程都是用户程序,它们都运行在同一系统状态下;而系统调用的调用过程是用户程序,它运行在用户态,其被调用过程是系统过程,运行在系统态。 (2)进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程;而执行系统调用时,由于调用和被调用过程处于不同系统状态,必须通过访管中断进入。 (3)代码层次不同。一般过程调用中的被调用程序是用户级程序,而系统调用是操作系统中的代码程序,是系统级程序。 •下表给出作业l、2、3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法,试问平均周转时间各为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。) 解:采用先来先服务调度策略,则调度顺序为l、2、3。 平均周转时间T=(8+11.6+12)/3=10.53 采用短作业优先调度策略,则调度顺序为l、3、2。 平均周转时间T=(8+8+12.6)/3=9.53 •试述文件管理系统设置打开文件、关闭文件命令的原因。 解:操作系统需要处理大量用户文件,而访问一个文件需要查询目录,有时甚至需要多次查询目录。由于文件目录与文件一起存放在辅存上,当存取文件时,必须先到辅存中读取文件目录信息,从中获得文件的存放地址,然后再去存取文件。这样一来,文件信息的存取将花费很多时间。如果将整个文件目录放入主存,虽然可以提高存取速度,但这需要占用大量主存空间,显然这也是不可取的。 实际上,在一段时间内使用的文件数总是有限的,因此只要将目录中当前要使用的那些文件的目录表目复制到内存中就可以了。这样既不占用太多的主存空间,又可显著提高查询文件目录的速度。为此,大多数操作系统中设置了两个文件操作:打开文件和关闭文件。 打开文件操作完成的功能是将文件的有关目录信息复制到主存活动文件表中,以建立用户和这个文件的联系。关闭文件操作的功能是用户宣布这个文件当前不再使用,系统将其在主存中的相应目录信息删去,因而也就切断了用户同这个文件的联系。 •有一个文件系统如图(a)所示,图中的框表示目录,圈表示普通文件。根目录常驻内存,目录文件组织成链接文件,不设文件控制块,普通文件组织成索引文件。目录表目指示下一级文件名及其磁盘地址(各占2个字节,共4个字节)。若下级文件是目录文件,指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件,指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4个字节供拉链使用。下级文件在上级目录文件中的次序在图中为从左至右。每个磁盘块有512字节,与普通文件的一页等长。 普通文件的文件控制块组织结构如图(b)所示,其中每个磁盘地址占2个字节,前10个地址直接指示该文件前10页的地址。第11个地址指示一级索引表地址,一级索引表中每个磁盘地址指示一个文件页地址;第12个地址指示二级索引表地址,二级索引表中每个地址指示一个一级索引表地址;第13个地址指示三级索引表地址,三级索引表中每个地址指示一个二级索引表地址。问: (1)一个普通文件最多可有多少个文件页? (2)若要读文件J中的某一页,最多启动磁盘多少次? (3)若要读文件W中的某一页,最少启动磁盘多少次? 答:(1)由题目中所给条件可知,磁盘块大小为512字节,每个磁盘地址占2个字节。因此,一个一级索引表可容纳256个磁盘地址。同样地,一个二级索引表可容纳256个一级索引表地址,一个三级索引表可容纳256个二级索引表地址。这样,一个普通文件最多可有页数为:10+256+256×256+256×256×256=16843018 (2)从图(a)中可以看出,目录文件A和目录文件D中的目录项都只有两个,因此这两个目录文件都不需要拉链。若要读文件J中的某一项,首先从内存的根目录中找到目录文件A的磁盘地址,将其读入内存(第1次访问磁盘)。然后再从目录A中找出目录文件D的磁盘地址,并将其读入内存(第2次访问磁盘)。从目录D中找出文件J的文件控制块地址,将文件J的文件控制块读入内存(第3次访问磁盘)。在最坏情况下,要访问页的磁盘地址需通过三级索引才能找到,这时要三次访问磁盘才能将三级索引表读入内存(第4、5、6次访问磁盘)。最后读入文件J中的相应页(第7次访问磁盘)。 由此可知,若要读文件J中的某一页,最多启动磁盘7次。 (3)从图(a)中可以看出,目录文件C和目录文件U中,目录项数目较多,若目录项数超过127(512/4-l=127),则目录文件的读入可能需要多次磁盘读(因目录文件组织成链接文件)。在最好情况下,所找的目录项都在目录文件的第一个磁盘块中。若要读文件W中的某一页,首先从内存的根目录中找到目录文件C的磁盘地址,将其读入内存(第1次访问磁盘)。在最好情况下,能从目录C的第一个磁盘块中找出目录文件互的磁盘地址,并将其读入内存(第2次访问磁盘)。从目录I中找出目录文件P的的磁盘地址,将其读入内存(第3次访问磁盘)。从目录P中找到目录文件U的磁盘地址,将其读入内存(第4次访问磁盘)。在最好情况下,能从目录U的第一个磁盘块中找出文件W的文件控制块地址,将文件W的文件控制块读入内存(第5次访问磁盘)。在最好情况下,要访问的页在前10页中,这时可直接得到该页的磁盘地址。最后读入文件W中的相应页(第6次访问磁盘)。 由此可知,若要读文件W中的某一页,最少启动磁盘6次。 •采用可变分区管理存储空间时,若主存中按地址顺序依次有五个空闲区,大小分别为15K、28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5,它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。问如果采用首次适应分配算法,能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业,可使主存的利用率最高? 解:按首次适应分配算法,不能把这五个作业全部依次装入主存。这时J1、J2装入第1、2个空闲区,J3、J4装入第4、5个空闲区,J5有180K,无法装入仅有的10K空闲区。 能使主存利用率最高的是采用最佳适应分配算法。这时,这五个空闲块分别装入作业J2、J4、J1、J5、J3。 •某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面,每页为1KB,内存为16KB。
假
定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下: 请计算逻辑地址0A5C(H)所对应的绝对地址。 解:页式存储管理的逻辑地址分为两部分:页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”,可知页号部分占5位;由“每页为1KB”,1K=210,可知内页地址占10位。由“内存为16KB”,可知有16块,块号为4位。 逻辑地址0A5C(H)所对应的二进制表示形式是:000 1010 0101 1100 ,根据上面的分析,下划线部分为页内地址,编码 “000 10” 为页号,表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表,得到物理块号是4(十进制),即物理块地址为:01 00 ,拼接块内地址10 0101 1100,得01 0010 0101 1100,即125C(H)。 •某采用页式存储管理的系统,接收了一个共7页的作业,作业执行时依次访问的页为:1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7。当内存块数量为4时,请分别用先进先出(FIFO)调度算法和最近最少使用(LRU)调度算法,计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断?写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。(所有内存开始时都是空的,凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。要求写出计算过程) 解:(1)采用先进先出(FIFO)调度算法,页面调度过程如下: 所以,共产生10次缺页中断,依次淘汰的页是1、2、3、4、5、6。 (2)采用最近最少使用(LRU)调度算法,页面调度过程如下: 因此,共产生8次缺页中断,依次淘汰的页是3、4、5、6。 •试述分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别。 解:分页和分段有许多相似之处,比如两者都不要求作业连续存放。但在概念上两者完全不同,主要表现在以下几个方式: (1)页是信息的物理单位,分页是为了实现非连续分配,以便解决内存碎片问题,或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息,分段的目的是为了更好地实现共享,满足用户的需要。 (2)页的大小固定,由系统确定,将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分。 (3)分页的作业地址空间是一维的。分段的地址空间是二维的。 •为什么说有了通道
技术
和中断
技术
才真正做到了CPU与外设的并行操作? 解:通道是负责外围设备与主存之间进行数据交换,能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道,主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU干预了,CPU可以做与输入输出无关的其他工作,从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。 I/O中断是通道和CPU协调工作的一种手段。如果没有中断
技术
,CPU就要不断去查询通道以及设备执行的情况,这样一来,CPU还是把大量的时间花在了查询上,不能很好地为其他进程服务。使用中断
技术
,CPU可以完全不管通道和设备的执行情况,因为无论操作正常结束或操作异常结束,通道都会发出中断,通知CPU来处理。 综上所述,通道
技术
和中断
技术
的出现,使得主存可以直接与外设交换数据,而CPU得以并行地工作,大大提高了CPU的使用效率。 •某
分时系统
的进程出现如图所示的状态变化。 试问:(1)你认为该系统采用的是何种进程调度算法? (2)把图中所示的六个状态变化的原因写出来。 解:(1)该
分时系统
采用的进程调度算法是时间片轮转法。 (2)①进程被选中,变成运行态;②时间片到,运行的进程排入就绪队列尾部;③运行的进程启动打印机,等待打印;④打印工作结束,等待的进程排入就绪队列尾部;⑤等待磁盘读文件工作;⑥磁盘传输信息结束,等待的进程排入就绪队列尾部。 •怎样理解操作系统的作业调度和进程调度的关系? 解:作业调度和进程调度都属于处理机调度。作业调度是处理机管理的高级形式,它的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。进程调度是处理机管理的低级形式,它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。 作业的状态及其转换 操作系统中作业的状态主要有:提交、后备、执行、完成,进程的状态主要有等待、就绪、执行。作业调度和进程调度的转换关系见下图。 •用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么? 解:用PV操作实现进程间的同步与互斥,应该注意以下四方面问题: (1)对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量;同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量,要视由几个进程来使用该共享变量而定。 (2)互斥时信号量的初值一般为1;同步时至少有一个信号量的初值大于等于1。 (3)PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作;同步时则对不同的信号量作PV操作,PV操作的位置一定要正确。 (4)对互斥和同步混合问题,PV操作可能会嵌套,一般同步的PV操作在外,互斥的PV操作在内。 三、课程练习及参考解答 一、填空 1、设备I/O方式有如下三种:_________、__________和___________。 2、文件存取方式按存取次序通常分_________________、_______________,还有一类 ______________。 3、从用户观点看,UNIX系统将文件分三类:___________________、___________________和 _________________。 4、引起死锁的四个必要条件是 、________________、 和__________________。 5、进程的三个最基本状态是_____________、____________和_____________。 6、传统操作系统提供编程人员的接口称为________________。 7、三代人机界面的发展是指:______________、_________________和_______________。 8、常用的进程调度算法有_________________、_________________和___________________。 二、选择一个正确答案的序号填入括号中 1、计算机操作系统是一个( )。 A. 应用软件 B. 硬件的扩充 C. 用户软件 D.系统软件 2、操作系统程序结构的主要特点是( )。 A. 一个程序模块 B. 分层结构 C. 层次模块化结构 D. 子程序结构 3、面向用户的组织机构属于( )。 A. 虚拟结构 B. 逻辑结构 C. 实际结构 D. 物理结构 4、操作系统中应用最多的数据结构是( )。 A. 堆栈 B. 队列 C. 表格 D. 树 5、可重定位内存分区分配目的为( )。 A. 解决碎片问题 B. 便于多作业共享内存 C. 回收空白区方便 D. 摆脱用户干预 6、逻辑地址就是( )。 A. 用户地址 B. 相对地址 C. 物理地址 D.绝对地址 7、原语是( )。 A. 一条机器指令 B. 若干条机器指令组成 C. 一条特定指令 D. 中途能打断的指令 8、索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( )。 A. 不需要链接指针 B. 用户存取方便 C.回收实现比较简单 D.能实现物理块的动态分配 9、几年前一位芬兰大学生在Internet上公开发布了以下一种免费操作系统核心( ),经过许多人的努力,该操作系统正不断完善,并被推广。 A. Windows NT B. Linux C. UNIX D. OS2 10.文件目录的主要作用是( )。 A. 按名存取 B.提高速度 C.节省空间 D.提高外存利用率 11、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据,此时该进程的状态是( )。 A. 从就绪变为运行 B.从运行变为就绪 C. 从运行变为阻塞 D.从阻塞变为就绪 12、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作( )。 A.编译 B.连接 C.运行 D.重定位 13、进程和程序的一个本质区别是( )。 A.前者分时使用CPU, 后者独占CPU B.前者存储在内存,后者存储在外存 C.前者在一个文件中,后者在多个文件中 D.前者为动态的,后者为静态的 三、是非题,正确的在括号内划√,错的划×。 ( )1、进程间的相互制约关系体现为进程的互斥和同步。 ( )2、只有一个终端的计算机无法安装多用户操作系统。 ( )3、UNIX的最大特点是分时多用户、多任务和倒树型文件结构。 ( )4、常用的缓冲
技术
有双缓冲,环形缓冲和缓冲池。 ( )5、实时操作系统的响应系数最小,设备利用率最差。 ( )6、死锁是指两个或多个进程都处于互相等待状态而无法继续工作。 ( )7、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。 ( )8、一般的分时操作系统无法做实时控制用。 ( )9、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。 ( )10、常用的缓冲
技术
是解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作。 四、回答题 1、试以生产者——消费者问题说明进程同步问题的实质。 2、以一台打印机为例,简述SPOOLing
技术
的优点。 3、简述请求页式存储管理的优缺点。 4、虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制? 5、现代操作系统与传统操作系统相比,设计中采用了哪些先进
技术
? 练习参考解答 一、填空 1、询问、中断、通道 2、顺序存取、直接存取、按键索引 3、普通(用户)、目录、特殊 4、互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待 5、准备(就绪)、执行、等待 6、系统调用 7、一维命令行、二维图形界面、三维虚拟现实 8、先来先服务、优先数法、轮转法 二、选择题 1、D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、B 7、B 8、D 9、B 10、A 11、C 12、D 13、D 三、是非题 有错误的是第2、5、7题,其余均是正确的。 四、回答题 1、答:一个生产者,一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品,P-V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放入仓库后通知消费者可用;消费者进程在得知仓库有产品时取走,然后告诉生产者可继续生产。 2、答:以一台打印机为例, SPOOLing
技术
的主要优点是在多用户情况下,每一个用户使用打印机就好像自己拥有一台打印机。不会产生打印机“忙”而等待。 3、答:优点: (1)虛存量大,
适合
多道程序运行,用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。 (2)内存利用率高,不常用的页面尽量不留在内存。 (3)不要求作业连续存放,有效地解决了“碎片”问题。与分区式比,不需移动作业;与多重分区比,无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。 缺点: (1)要处理页面中断、缺页中断处理等,系统开销较大。 (2)有可能产生“抖动”。 (3)地址变换机构复杂,为提高速度采用硬件实现,增加了机器成本。 4、答:虚存是由操作系统调度,采用内外存的交换
技术
,各道程序在必需使用时调入内存,不用的调出内存,这祥好像内存容量不受限制。但要注意: (1)虚存容量不是无限的,极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制; (2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制; (3)速度和容量的“时空”矛盾,虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。 5、答:现代操作系统是指网络操作系统和分布式操作系统,采用了网络地址方案、网络协议、路由
技术
和微内核等先进
技术
。
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oracle学习文档 笔记 全面 深刻 详细 通俗易懂 doc word格式 清晰 第一章 Oracle入门 一、 数据库概述 数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今五十年前。简单来说是本身可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。 常见的数据模型 1. 层次结构模型: 层次结构模型实质上是一种有根结点的定向有序树,IMS(Information Manage-mentSystem)是其典型代表。 2. 网状结构模型:按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统,其典型代表是DBTG(Data Base Task Group)。 3. 关系结构模型:关系式数据结构把一些复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式)。常见的有Oracle、mssql、mysql等 二、 主流数据库 数据库名 公司 特点 工作环境 mssql 微软 只能能运行在windows平台,体积比较庞大,占用许多系统资源, 但使用很方便,支持命令和图形化管理,收费。 中型企业 Mysql 甲骨文 是个开源的数据库server,可运行在多种平台, 特点是响应速度特别快,主要面向中小企业 中小型企业 PostgreSQL 号称“世界上最先进的开源数据库“,可以运行在多种平台下,是tb级数据库,而且性能也很好 中大型企业 oracle 甲骨文 获得最高认证级别的ISO标准安全认证,性能最高, 保持开放平台下的TPC-D和TPC-C的世界记录。但价格不菲 大型企业 db2 IBM DB2在企业级的应用最为广泛, 在全球的500家最大的企业中,几乎85%以上用DB2数据库服务器。收费 大型企业 Access 微软 Access是一种桌面数据库,只
适合
数据量少的应用,在处理少量 数据和单机访问的数据库时是很好的,效率也很高 小型企业 三、 Oracle数据库概述 ORACLE数据库系统是美国ORACLE公司(甲骨文)提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品,是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)或B/S体系结构的数据库之一。 拉里•埃里森 就业前景 从就业与择业的角度来讲,计算机相关专业的大学生从事oracle方面的
技术
是职业发展中的最佳选择。 其一、就业面广:全球前100强企业99家都在使用ORACLE相关
技术
,中国政府机构,大中型企事业单位都能有ORACLE
技术
的工程师岗位。 其二、
技术
层次深:如果期望进入IT服务或者产品公司(类似毕博、DELL、IBM等),Oracle
技术
能够帮助提高就业的深度。 其三、职业方向多:Oracle数据库管理方向、Oracle开发及系统架构方向、Oracle数据建模数据仓库等方向。 四、 如何学习 认真听课、多思考问题、多动手操作、有问题一定要问、多参与讨论、多帮组同学 五、 体系结构 oracle的体系很庞大,要学习它,首先要了解oracle的框架。oracle的框架主要由物理结构、逻辑结构、内存分配、后台进程、oracle例程、系统改变号 (System Change Number)组成 物理结构 物理结构包含三种数据文件: 1) 控制文件 2) 数据文件 3) 在线重做日志文件 逻辑结构 功能:数据库如何使用物理空间 组成:表空间、段、区、块的组成层次 六、 oracle安装、卸载和启动 硬件要求 物理内存:1GB 可用物理内存:50M 交换空间大小:3.25GB 硬盘空间:10GB 安装 1. 安装程序成功下载,将会得到如下2个文件: 解压文件将得到database文件夹,文件组织如下: 点击setup.exe执行安装程序,开始安装。 2. 点击安装程序将会出现如下安装界面,步骤 1/9:配置安全更新 填写电子邮件地址(可以不填),去掉复选框,点击下一步 3. 步骤2/9:选择安装选项 勾选第一个,安装和配置数据库,点击下一步 4. 步骤3/8:选择系统类 勾选第一个:桌面类,点击下一步 5. 步骤4/8:配置数据库安装 选择安装路径,选择数据库版本(企业版),选择字符集(默认值) 填写全局数据库名,管理口令 6. 步骤5/8:先决条件检查 如果你的电脑满足要求但仍然显示检查失败,这时候直接忽略,勾选全部忽略 7. 步骤6/8:概要信息 核对将要安装数据的详细信息,并保存响应文件,以备以后查看。然后点击完成数据库安装 8. 步骤7/8:安装产品 产品安装过程中将会出现以上2个界面 9. 步骤8/8:完成安装 卸载Oracle 1. 在运行services.msc打开服务,停止Oracle的所有服务。 2. oracle11G自带一个卸载批处理\app\Administrator\product\11.2.0\dbhome_1\deinstall\deinstall.bat 3. 运行该批处理程序将自动完成oracle卸载工作,最后手动删除\app文件夹(可能需要重启才能删除) 4. 运行regedit命令,打开注册表窗口。删除注册表中与Oracle相关的内容,具体如下: 删除HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/ORACLE目录。 删除HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services中所有以oracle或OraWeb为开头的键。 删除HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSETM/CurrentControlSet/Services/Eventlog/application中所有以oracle开头的键。 删除HKEY_CLASSES_ROOT目录下所有以Ora、Oracle、Orcl或EnumOra为前缀的键。 删除HKEY_CURRENT_USER/SOFTWARE/Microsoft/windows/CurrentVersion/Explorer/MenuOrder/Start Menu/Programs中所有以oracle 开头的键。 删除HKDY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/ODBC/ODBCINST.INI中除Microsoft ODBC for Oracle注册表键以外的所有含有Oracle的键。 删除环境变量中的PATHT CLASSPATH中包含Oracle的值。 删除“开始”/“程序”中所有Oracle的组和图标。 删除所有与Oracle相关的目录,包括: C:\Program file\Oracle目录。 ORACLE_BASE目录。 C:\Documents and Settings\系统用户名、LocalSettings\Temp目录下的临时文件。 七、 oracle中的数据库 八、 常用的工具 Sql Plus Sql Developer Oracle Enterprise Manager 第二章 用户和权限 一、 用户介绍 ORACLE用户是学习ORACLE数据库中的基础知识,下面就介绍下类系统常用的默认ORACLE用户: 1. sys用户:超级用户,完全是个SYSDBA(管理数据库的人)。拥有dba,sysdba,sysoper等角色或权限。是oracle权限最高的用户,登录时不能用normal。 2. system用户:超级用户,默认是SYSOPT(操作数据库的人),不过它也能以SYSDBA的权限登陆。拥有普通dba角色权限。 3. scott用户:是个演示用户,是让你学习Oracle用的。 二、 常用命令 学习oracle,首先我们必须要掌握常用的基本命令,oracle中的命令比较多,常用的命令如下: 1. 登录命令(sqlplus) 说明:
用于
登录到oracle数据库 用法:sqlplus 用户名/密码 [as sysdba/sysoper] 注意:当用特权用户登录时,必须带上sysdba或sysoper 例子: 普通用户登录 sys用户登录 操作系统的身份登录 2. 连接命令(conn) 说明:
用于
连接到oracle数据库,也可实现用户的切换 用法:conn 用户名/密码 [as sysdba/sysoper] 注意:当用特权用户连接时,必须带上sysdba或sysoper 例子: 3. 断开连接(disc) 说明:断开与当前数据库的连接 用法:disc 4. 显示用户名(show user) 说明:显示当前用户名 用法:show user 5. 退出(exit) 说明:断开与当前数据库的连接并会退出 用法:exit 6. 编辑脚本(edit/ed) 说明:编辑指定或缓冲区的sql脚本 用法:edit [文件名] 列子: 7. 运行脚本 (start/@) 说明:运行指定的sql脚本 用法:start/@ 文件名 列子: 8. 印刷屏幕 (spool) 说明:将sql*plus屏幕中的内容输出到指定的文件 用法:开始印刷->spool 文件名 结束印刷->spool off 列子: 文件内容 9. 显示宽度 (linesize) 说明:设置显示行的宽度,默认是80个字符 用法:set linesize 120 10. 显示页数 (pagesize) 说明:设置每页显示的行数,默认是14页 用法:set pagesize 20 三、 用户管理 1. 创建用户 说明:Oracle中需要创建用户一定是要具有dba(数据库管理员)权限的用户才能创建,而且创建的新用户不具备任何权限,连登录都不可以。 用法:create user 新用户名 identified by 密码 例子: 2. 修改密码 说明:修改用户密码一般有两种方式,一种是通过命令password修改,另一种是通过语句alter user实现,如果要修改他人的密码,必须要具有相关的权限才可以 用法: 方式一 password [用户名] 方式二 alert user 用户名 identified by 新密码 例子: 修改当前用户(方式一) 修改当前用户(方式二) 修改其他用户(方式一) 修改其他用户(方式二) 3. 用户禁用与启用 说明:Oracle中想要禁用或启用一个账户也同样是使用alter user 命令来完成,只是语法和修改密码有所不同。 用法: 禁用 alert user 用户名 account lock 启用 alert user 用户名 account unlock 4. 删除用户 说明:Oracle中要删除一个用户,必须要具有dba的权限。而且不能删除当前用户,如果删除的用户有数据对象,那么必须加上关键字cascade。 用法:drop user 用户名 [cascade] 四、 用户权限与角色 1. 权限 Oracle中权限主要分为两种,系统权限和实体权限。 系统权限:系统规定用户使用数据库的权限。(系统权限是对用户而言)。 DBA: 拥有全部特权,是系统最高权限,只有DBA才可以创建数据库结构。 RESOURCE:拥有Resource权限的用户只可以创建实体,不可以创建数据库结构。 CONNECT:拥有Connect权限的用户只可以登录Oracle,不可以创建实体,不可以创建数据库结构。 注意: 对于普通用户:授予connect, resource权限。 对于DBA管理用户:授予connect,resource, dba权限。 授予系统权限 说明:要实现授予系统权限只能由DBA用户授出。 用法:grant 系统权限1[,系统权限2]… to 用户名1[,用户名2]…. 例子: 系统权限回收: 说明:系统权限只能由DBA用户回收 用法:revoke 系统权限 from 用户名 例子: 实体权限:某种权限用户对其它用户的表或视图的存取权限。(是针对表或视图而言的)。主要包括select, update, insert, alter, index, delete, all其中all包括所有权限。 授予实体权限 用法:grant 实体权限1[,实体权限2]… on 表名 to用户名1[,用户名2]…. 例子: 实体权限回收 用法:revoke 实体权限 on 表名from 用户名 例子: 查询用户拥有哪里权限: SQL> select * from role_tab_privs;//查询授予角色的对象权限 SQL> select * from role_role_privs;//查询授予另一角色的角色 SQL> select * from DBA_tab_privs;//查询直接授予用户的对象权限 SQL> select * from dba_role_privs;//查询授予用户的角色 SQL> select * from dba_sys_privs;//查询授予用户的系统权限 SQL> select * from role_sys_privs;//查询授予角色的系统权限 SQL> Select * from session_privs;// 查询当前用户所拥有的权限 2. 角色 角色。角色是一组权限的集合,将角色赋给一个用户,这个用户就拥有了这个角色中的所有权限。 系统预定义角色 预定义角色是在数据库安装后,系统自动创建的一些常用的角色。下面我们就简单介绍些系统角色: CONNECT, RESOURCE, DBA这些预定义角色主要是为了向后兼容。其主要是
用于
数据库管理。oracle建议用户自己设计数据库管理和安全的权限规划,而不要简单的使用这些预定角色。将来的版本中这些角色可能不会作为预定义角色。 DELETE_CATALOG_ROLE, EXECUTE_CATALOG_ROLE,SELECT_CATALOG_ROLE这些角色主要
用于
访问数据字典视图和包。 EXP_FULL_DATABASE, IMP_FULL_DATABASE这两个角色
用于
数据导入导出工具的使用。 自定义角色 Oracle建议我们自定义自己的角色,使我们更加灵活方便去管理用户 创建角色 SQL> create role admin; 授权给角色 SQL> grant connect,resource to admin; 撤销角色的权限 SQL> revoke connect from admin; 删除角色 SQL> drop role admin; 第三章 Sql查询与函数 一、 SQL概述 SQL(Structured Query Language)结构化查询语言,是一种数据库查询和程序设计语言,
用于
存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。同时也是数据库脚本文件的扩展名。 SQL语言主要包含5个部分 数据定义语言Data Definition Language(DDL),用来建立数据库、数据对象和定义其列。例如:CREATE、DROP、ALTER等语句。 数据操作语言Data Manipulation Language(DML),用来插入、修改、删除、查询,可以修改数据库中的数据。例如:INSERT(插入)、UPDATE(修改)、DELETE(删除)语句 数据查询语言 (Data Query Language, DQL) 是SQL语言中,负责进行数据查询而不会对数据本身进行修改的语句,这是最基本的SQL语句。例如:SELECT(查询) 数据控制语言Data Controlling Language(DCL),用来控制数据库组件的存取允许、存取权限等。例如:GRANT、REVOKE、COMMIT、ROLLBACK等语句。 事务控制语言(Transactional Control Language,TCL),
用于
维护数据的一致性,包括COMMIT(提交事务)、ROLLBACK(回滚事务)和SAVEPOINT(设置保存点)3条语句 二、 Oracle的数据类型 类型 参数 描述 字符类型 char 1~2000字节 固定长度字符串,长度不够的用空格补充 varchar2 1~4000字节 可变长度字符串,与CHAR类型相比,使用VARCHAR2可以节省磁盘空间,但查询效率没有char类型高 数值类型 Number(m,n) m(1~38) n(-84~127) 可以存储正数、负数、零、定点数和精度为38位的浮点数,其中,M表示精度,代表数字的总位数;N表示小数点右边数字的位数 日期类型 date 7字节
用于
存储表中的日期和时间数据,取值范围是公元前4712年1月1日至公元9999年12月31日,7个字节分别表示世纪、年、月、日、时、分和秒 二进制数据类型 row 1~2000字节 可变长二进制数据,在具体定义字段的时候必须指明最大长度n long raw 1~2GB 可变长二进制数据 LOB数据类型 clob 1~4GB 只能存储字符数据 nclob 1~4GB 保存本地语言字符集数据 blob 1~4GB 以二进制信息保存数据 三、 DDL语言 1. Create table命令
用于
创建表。在创建表时,经常会创建该表的主键、外键、唯一约束、Check约束等 语法结构 create table 表名( [字段名] [类型] [约束] ……….. CONSTRAINT fk_column FOREIGN KEY(column1,column2,…..column_n) REFERENCES tablename(column1,column2,…..column_n) ) 例子: create table student( stuNo char(32) primary key,--主键约束 stuName varchar2(20) not null,--非空约束 cardId char(20) unique,--唯一约束 sex char(2) check(sex='男' or sex='女'),--检查约束 address varchar2(100) default '地址不详'--默认约束 ) create table mark( mid int primary key,--主键约束 stuNo char(32) not null, courseName varchar2(20) not null,--非空约束 score number(3) not null check(score>=0 and scoreselect * from em--查询所有数据 SQL>select ename,job from em--查询指定的字段数据 SQL> select * from emp where sal>1000--加条件 2. 聚合函数 聚合函数对一组值执行计算并返回单一的值。聚合函数忽略空值。聚合函数经常与 SELECT 语句的 GROUP BY 子句一同使用。不能在 WHERE 子句中使用组函数。 AVG(expression): 返回集合中各值的平均值 --查询所有人都的平均工资 select avg(sal) from emp COUNT(expression): 以 Int32 形式返回集合中的项数 --查询工资低于2000的人数 select count(*) from emp where sal2000 5. 连接查询 连接查询是关系数据库中最主要的查询,主要包括内连接、外连接和交叉连接等。通过连接运算符可以实现多个表查询。 内连接 内连接也叫连接,是最早的一种连接。还可以被称为普通连接或者自然连接,内连接是从结果表中删除与其他被连接表中没有匹配行的所有行,所以内连接可能会丢失信息。 等值连接: select * from emp inner join dept on emp.deptno=dept.deptno select * from emp,dept where emp.deptno=dept.deptno 不等值连接: select * from emp inner join dept on emp.deptno!=dept.deptno 外连接 外连接分为三种:左外连接,右外连接,全外连接。对应SQL:LEFT/RIGHT/FULL OUTER JOIN。通常我们省略outer 这个关键字。写成:LEFT/RIGHT/FULL JOIN。 左外连接(left join): 是以左表的记录为基础的 select * from emp left join dept on emp.deptno=dept.deptno 右外连接(right join): 和left join的结果刚好相反,是以右表(BL)为基础的 select * from emp right join dept on emp.deptno=dept.deptno 全外连接(full join): 左表和右表都不做限制,所有的记录都显示,两表不足的地方用null 填充 select * from emp full join dept on emp.deptno=dept.deptno 交叉连接 交叉连接即笛卡儿乘积,是指两个关系中所有元组的任意组合。一般情况下,交叉查询是没有实际意义的。 select * from cross full join dept 6. 常用查询 like模糊查询 --查询姓名首字母为S开始的员工信息 select * from emp where ename like 'S%' --查询姓名第三个字母为A的员工信息 select * from emp where ename like '__A%' is null/is not null 查询 --查询没有奖金的雇员信息 select * from emp where comm is null --查询有奖金的雇员信息 select * from emp where comm is not null in查询 --查询雇员编号为7566、7499、7844的雇员信息 select * from emp where empno in(7566,7499,7844) exists/not exists查询(效率高于in) --查询有上级领导的雇员信息 select * from emp e where exists (select * from emp where empno=e.mgr) --查询没有上级领导的雇员信息 select * from emp e where not exists (select * from emp where empno=e.mgr) all查询 --查询比部门编号为20的所有雇员工资都高的雇员信息 select * from emp where sal > all(select sal from emp where deptno=20) union合并不重复 select * from emp where comm is not null union select * from emp where sal>3000 union all合并重复 select * from emp where comm is not null union all select * from emp where sal>3000 7. 子查询 当一个查询是另一个查询的条件时,称之为子查询。子查询是一个 SELECT 语句,它嵌套在一个 SELECT、SELECT...INTO 语句、INSERT...INTO 语句、DELETE 语句、或 UPDATE 语句或嵌套在另一子查询中。 在CREATE TABLE语句中使用子查询 --创建表并拷贝数据 create table temp(id,name,sal) as select empno,ename,sal from emp 在INSERT语句中使用子查询 --当前表拷贝 insert into temp(id,name,sal) select * from temp --从其他表指定字段拷贝 insert into temp(id,name,sal) select empno,ename,sal from emp 在DELETE语句中使用子查询 --删除SALES部门中的所有雇员 delete from emp where deptno in (select deptno from dept where dname='SALES') 在UPDATE语句中使用子查询 --修改scott用户的工资和smith的工资一致 update emp set sal=(select sal from emp where ename='SMITH') where ename='SCOTT' --修改black用户的工作,工资,奖金和scott一致 update emp set(job,sal,comm)=(select job,sal,comm from emp where ename='SCOTT') where ename='BLAKE' 在SELECT语句中使用子查询 --查询和ALLEN同一部门的员工信息 select * from emp where deptno in (select deptno from emp where ename='ALLEN') --查询工资大于部门平均工资的雇员信息 select * from emp e (select avg(sal) asal,deptno from emp group by deptno) t where e.deptno=t.deptno and e.sal>t.asal 六、 TCL语言 1. COMMIT commit --提交事务 2. ROLLBACK rollback to p1 --回滚到指定的保存点 rollback --回滚所有的保存点 3. SAVEPOINT savepoint p1 --设置保存点 4. 只读事务 只读事务是指只允许执行查询的操作,而不允许执行任何其它dml操作的事务,它的作用是确保用户只能取得某时间点的数据。 set transaction read only 七、 oracle函数 1. 字符串函数 字符串函数是oracle中比较常用的,下面我们就介绍些常用的字符串函数: concat:字符串连接函数,也可以使用’||’ --将职位和雇员名称显示在一列中 select concat(ename,concat('(',concat(job,')'))) from emp select ename || '(' || job || ')' from emp length:返回字符串的长度 --查询雇员名字长度为5个字符的信息 select * from emp where length(ename)=5 lower:将字符串转换成小写 --以小写方式显示雇员名 select lower(ename) from emp upper:将字符串转换成大写 --以大写方式显示雇员名 select upper (ename) from emp substr:截取字符串 --只显示雇员名的前3个字母 select substr(ename,0,3) from emp replace:替换字符串 --将雇员的金额显示为*号 select ename,replace(sal,sal,’*’) from emp instr:查找字符串 --查找雇员名含有’LA’字符的信息 select * from emp where instr(ename,’LA’)>0 2. 日期函数 sysdate:返回当前session所在时区的默认时间 --获取当前系统时间 select sysdate from dual add_months:返回指定日期月份+n之后的值,n可以为任何整数 --查询当前系统月份+2的时间 select add_months(sysdate,2) from dual --查询当前系统月份-2的时间 select add_months(sysdate,-2) from dual last_day:返回指定时间所在月的最后一天 --获取当前系统月份的最后一天 select last_day(sysdate) from dual months_between:返回月份差,结果可正可负,当然也有可能为0 --获取入职日期距离当前时间多少天 select months_between(sysdate, hiredate) from emp trunc:为指定元素而截去的日期值 --获取当前系统年,其他默认 select trunc(sysdate,'yy') from dual --查询81年2月份入职的雇员 select * from emp where trunc(hiredate,'mm')=trunc(to_date('1981-02','yyyy-mm'),'mm') 3. 转换函数 to_char:将任意类型转换成字符串 --日期转换 select to_char(sysdate, 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from dual --数字转换 select to_char(-100.789999999999,'L99G999D999') from dual 数字格式控制符 符号 描述 9 代表一位数字,如果当前位有数字,显示数字,否则不显示(小数部分仍然会强制显示) 0 强制显示该位,如果当前位有数字,显示数字,否则显示0 $ 增加美元符号显示 L 增加本地货币符号显示 . 小数点符号显示 , 千分位符号显示 to_date:将字符串转换成日期对象 --字符转换成日期 select to_date('2011-11-11 11:11:11', 'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') from dual to_number:将字符转换成数字对象 --字符转换成数字对象 select to_number('209.976')*5 from dual select to_number('209.976', '9G999D999')*5 from dual 4. 数学函数 abs:返回数字的绝对值 select abs(-1999) from dual ceil:返回大于或等于n的最小的整数值 select ceil(2.48) from dual floor:返回小于等于n的最大整数值 select floor(2.48) from dual round:四舍五入 select round(2.48) from dual select round(2.485,2) from dual bin_to_num:二进制转换成十进制 select bin_to_num(1,0,0,1,0) from dual 第四章 锁 一、 概述 锁是实现数据库并发控制的一个非常重要的
技术
。当事务在对某个数据对象进行操作前,先向系统发出请求,对其加锁。加锁后事务就对该数据对象有了一定的控制,在该事务释放锁之前,其他的事务不能对此数据对象进行更新操作。 在数据库中有两种基本的锁类型:排它锁(Exclusive Locks,即X锁)和共享锁(Share Locks,即S锁)。当数据对象被加上排它锁时,其他的事务不能对它读取和修改。加了共享锁的数据对象可以被其他事务读取,但不能修改。 根据保护的对象不同,Oracle数据库锁可以分为以下几大类: DML锁(data locks,数据锁),
用于
保护数据的完整性 DDL锁(dictionary locks,字典锁),
用于
保护数据库对象的结构,如表、索引等的结构定义 内部锁和闩(internal locks and latches),保护数据库的内部结构 二、 DML锁 DML锁的目的在于保证并发情况下的数据完整性,在Oracle数据库中,DML锁主要包括TM锁和TX锁,其中TM锁称为表级锁,TX锁称为事务锁或行级锁。 1. 行级锁 当事务执行数据库插入、更新、删除操作时,该事务自动获得操作表中操作行的排它锁 --不允许其他用户对雇员表的部门编号为20的数据进行修改 select * from emp where deptno=20 for update --不允许其他用户对雇员表的所有数据进行修改 select * from emp for update --如果已经被锁定,就不用等待 select * from emp for update nowait --如果已经被锁定,更新的时候等待5秒 select * from emp for update wait 5 2. 锁模式 0(none) 1(null) 2(rs):行共享 3(rx):行排他 4(s):共享 5(srx):共享行排他 6(x):排他 数字越大,锁级别越高 3. 表级锁 当事务获得行锁后,此事务也将自动获得该行的表锁(行排他),以防止其它事务进行DDL语句影响记录行的更新 行共享锁(RS锁):允许用户进行任何操作,禁止排他锁 lock table emp in row share mode 行排他锁(RX锁):允许用户进行任何操作,禁止共享锁 lock table emp in row exclusive mode 共享锁(R锁):其他用户只能看,不能修改 lock table emp in share mode 排他锁(X锁):其他用户只能看,不能修改,不能加其他锁 lock table emp in exclusive mode 共享行排他(SRX锁):比行排他和共享锁级别高,不能添加共享锁 lock table emp in share row exclusive mode 4. 锁兼容性 S X RS RX SRX N/A S Y N Y N N Y X N N N N N Y RS Y N Y Y Y Y RX N N Y Y N Y SRX N N Y N N Y N/Y Y Y Y Y Y Y 5. 死锁 当两个事务需要一组有冲突的锁,而不能将事务继续下去的话,就出现死锁。 1) 用户A修改A表,事务不提交 2) 用户B修改B表,事务不提交 3) 用户A修改B表,阻塞 4) 用户B修改A表,阻塞 Oracle系统能自动发现死锁,并会自动选择工作量最少的事务进行撤销和释放所有锁 6. 悲观锁和乐观锁 数据的锁定分为两种方法,第一种叫做悲观锁,第二种叫做乐观锁 悲观锁:就是对数据的冲突采取一种悲观的态度,也就是说
假
设数据肯定会冲突,所以在数据开始读取的时候就把数据锁定住。 乐观锁:就是认为数据一般情况下不会造成冲突,所以在数据进行提交更新的时候,才会正式对数据的冲突与否进行检测,如果发现冲突了,则让用户返回错误的信息,让用户决定如何去做。 三、 DDL锁 1. 排它DDL锁 创建、修改、删除一个数据库对象的DDL语句获得操作对象的排它锁。 2. 共享DDL锁 需在数据库对象之间建立相互依赖关系的DDL语句通常需共享获得DDL锁 3. 分析锁 分析锁是一种独特的DDL锁类型,ORACLE使用它追踪共享池对象及它所引用数据库对象之间的依赖关系 四、 内部锁和闩 这是ORACLE中的一种特殊锁,
用于
顺序访问内部系统结构。当事务需向缓冲区写入信息时,为了使用此块内存区域,ORACLE首先必须取得这块内存区域的闩锁,才能向此块内存写入信息。 第五章 数据库对象 一、 概述 ORACLE数据库主要有如下数据库对象: tablespace and datafile(表空间和数据文件) table(表) constraints(约束) index(索引) view(试图) sequence(序列) synonyms(同义词) DB-link(数据库链路) 二、 表空间和数据文件 表空间是数据库的逻辑组成部分,从物理上讲,数据库数据是存放在数据文件中,从逻辑上讲数据库则是存放在表空间中,表空间是由一个或多个数据文件组成。 表空间 某一时刻只能属于一个数据库 由一个或多个数据文件组成 可进一步划分为逻辑存储 表空间主要分为两种 System表空间 随数据库创建 包含数据字典 包含system还原段 非system表空间
用于
分开存储段 易于空间管理 控制分配给用户的空间量 数据文件 只能属于一个表空间和一个数据库 是方案对象数据的资料档案库 创建表空间 语法 CREATE TABLESPACE tablespacename [DATAFILE clause] [MINIMUM EXTENT integer[k|m]] [BLOCKSIZE integer[k]] [LOGGING|NOLOGGING] [DEFAULT storage_clause] [ONLINE|OFFLINE] [PERMANENT|TEMPORARY] [extent_management_clause] [segment_management_clause] 例子 --创建本地管理表空间 create tablespace firstSpance datafile 'e:/firstspance.dbf'size 100M extent management local uniform size 256k --修改文件大小 alter database datafile 'e:/firstspance.dbf' resize 110m --删除表空间 drop tablespace firstSpance INCLUDING CONTENTS and datafiles --使用数据库表空间 --创建用户指定表空间 create user guest identified by 123456 default tablespace firstSpance --表中指定表空间 create table account( accountid number(4), accountName varchar2(20) )tablespace firstSpance --表空间
脱机
alter tablespace firstSpance offline --表空间联机 alter tablespace firstSpance online --表空间只读,不能进行dml操作 alter tablespace firstSpance read only 三、 同义词 Oracle数据库中提供了同义词管理的功能。同义词是数据库方案对象的一个别名,经常
用于
简化对象访问和提高对象访问的安全性。Oracle同义词有两种类型,分别是公用Oracle同义词与私有Oracle同义词。 公有同义词 语法 CREATE [OR REPLACE] PUBLIC SYNONYM sys_name FOR [SCHEMA.] object_name 创建(需拥有CREATE PUBLIC SYNONYM权限才可以创建) --创建同义词 create public synonym syn_emp for scott.emp --访问同义词 select * from syn_emp 删除 drop public synonym syn_emp 私有同义词 语法 CREATE [OR REPLACE] SYNONYM sys_name FOR [SCHEMA.] object_name 创建 --创建同义词 create synonym syn_pri_emp for emp --访问同义词 select * from syn_ pri _emp 删除 drop public synonym syn_emp 四、 表分区 当表中的数据量不断增大,查询数据的速度就会变慢,应用程序的性能就会下降,这时就应该考虑对表进行分区。表进行分区后,逻辑上表仍然是一张完整的表,只是将表中的数据在物理上存放到多个表空间(物理文件上),这样查询数据时,不至于每次都扫描整张表。 优点: 改善查询性能:对分区对象的查询可以仅搜索自己关心的分区,提高检索速度。 增强可用性:如果表的某个分区出现故障,表在其他分区的数据仍然可用; 维护方便:如果表的某个分区出现故障,需要修复数据,只修复该分区即可; 均衡I/O:可以把不同的分区映射到磁盘以平衡I/O,改善整个系统性能。 使用场合 表的大小超过2GB 表中包含历史数据,新的数据被增加都新的分区中 常见分区方法: 范围 --- 8 Hash --- 8i 列表 --- 9i 组合 --- 8i 1. 范围分区 范围分区将数据基于范围映射到每一个分区,这个范围是你在创建分区时指定的分区键决定的。这种分区方式是最为常用的,并且分区键经常采用日期。 特点: 最早、最经典的分区算法 Range分区通过对分区字段值的范围进行分区 Range分区特别
适合
于按时间周期进行数据的存储。日、周、月、年等。 数据管理能力强(数据迁移、数据备份、数据交换) 范围分区的数据可能不均匀 范围分区与记录值相关,实施难度和可维护性相对较差 例子 按值划分 --创建 CREATE TABLE book ( bookid NUMBER(5), bookname VARCHAR2(30), price NUMBER(8) )PARTITION BY RANGE (price)--分区字段 ( PARTITION P1 VALUES LESS THAN (4) TABLESPACE system, PARTITION P2 VALUES LESS THAN (8) TABLESPACE system, PARTITION P3 VALUES LESS THAN (maxvalue) TABLESPACE system, ) --MAXVALUE代表了一个不确定的值,这个值高于其它分区中的任何分区键的值 按日期划分 CREATE TABLE student ( stuno NUMBER(5), stuname VARCHAR2(30), birthday date )PARTITION BY RANGE (birthday)--分区字段 ( PARTITION P1990 VALUES LESS THAN (to_date('1990-01-01','yyyy-mm-dd')) TABLESPACE system, PARTITION P1991 VALUES LESS THAN (to_date('1991-01-01','yyyy-mm-dd')) TABLESPACE system ); 2. Hash分区(散列分区) 这类分区是在列值上使用散列算法,以确定将行放入哪个分区中。当列的值没有合适的条件时,建议使用散列分区。散列分区为通过指定分区编号来均匀分布数据的一种分区类型。如果你要使用hash分区,只需指定分区的数量即可。建议分区的数量采用2的n次方,这样可以使得各个分区间数据分布更加均匀。 特点 基于分区字段的HASH值,自动将记录插入到指定分区。 分区数一般是2的幂 易于实施 总体性能最佳
适合
于静态数据 HASH分区
适合
于数据的均匀存储 数据管理能力弱 HASH分区对数据值无法控制 例子 CREATE TABLE classes ( clsno NUMBER(5), clsname VARCHAR2(30) )PARTITION BY HASH(clsno)--分区字段 ( PARTITION ph1 tablespace system, PARTITION ph2 tablespace system ) 3. List分区(列表分区) 该分区的特点是某列的值只有几个,基于这样的特点我们可以采用列表分区。 特点 List分区通过对分区字段的离散值进行分区 List分区是不排序的,而且分区之间也没有关联 List分区
适合
于对数据离散值进行控制 List分区只支持单个字段 List分区具有与range分区相似的优缺点 数据管理能力强 各分区的数据可能不均匀 例子 CREATE TABLE users ( userid NUMBER(5), username VARCHAR2(30), province char(5) )PARTITION BY list(province)--分区字段 ( PARTITION pl1 values('广东') tablespace system, PARTITION pl2 values('江西') tablespace system, PARTITION pl3 values('广西') tablespace system, PARTITION pl4 values('湖南') tablespace system ); 4. 组合分区 常见的组合分区主要有范围散列分区和范围列表分区 特点 既
适合
于历史数据,又
适合
于数据均匀分布 与范围分区一样提供高可用性和管理性 实现粒度更细的操作 组合范围列表分区 这种分区是基于范围分区和列表分区,表首先按某列进行范围分区,然后再按某列进行列表分区,分区之中的分区被称为子分区。 例子 CREATE TABLE student ( stuno NUMBER(5), stuname VARCHAR2(30), birthday date, province char(5) )PARTITION BY RANGE (birthday) --主分区字段 subpartition BY LIST(province)--子分区字符 ( PARTITION P1990 VALUES LESS THAN(to_date('1990-01-01','yyyy-mm-dd')) TABLESPACE system ( SUBPARTITION pl1 values('广东') tablespace system, SUBPARTITION pl2 values('江西') tablespace system, SUBPARTITION pl3 values('广西') tablespace system, SUBPARTITION pl4 values('湖南') tablespace system ), PARTITION P1991 VALUES LESS THAN(to_date('1991-01-01','yyyy-mm-dd')) TABLESPACE system ( SUBPARTITION p21 values('广东') tablespace system, SUBPARTITION p22 values('江西') tablespace system, SUBPARTITION p23 values('广西') tablespace system, SUBPARTITION p24 values('湖南') tablespace system ) ); 组合范围散列分区 这种分区是基于范围分区和散列分区,表首先按某列进行范围分区,然后再按某列进行散列分区。 例子 CREATE TABLE student ( stuno NUMBER(5), stuname VARCHAR2(30), birthday date )PARTITION BY RANGE(birthday) --主分区字段 SUBPARTITION BY HASH(stuno)--子分区字符 ( PARTITION P1990 VALUES LESS THAN(to_date('1990-01-01','yyyy-mm-dd')) TABLESPACE system ( SUBPARTITION ph12 tablespace system, SUBPARTITION ph13 tablespace system ), PARTITION P1991 VALUES LESS THAN(to_date('1991-01-01','yyyy-mm-dd')) TABLESPACE system ( SUBPARTITION ph21 tablespace system, SUBPARTITION ph22 tablespace system ) ); 5. 表分区常用操作 添加分区 --添加主分区 alter table book add partition p4 values less than(maxvalue) tablespace system --添加子分区 ALTER TABLE student MODIFY PARTITION P1990 ADD SUBPARTITION pl5 values('福建') 删除分区 --删除主分区 ALTER TABLE student DROP PARTITION P1990 --删除子分区 ALTER TABLE student DROP SUBPARTITION p15 重命名表分区 ALTER TABLE student RENAME PARTITION P21 TO P2 显示数据库所有分区表的信息 select * from DBA_PART_TABLES 显示当前用户所有分区表的信息 select * from USER_PART_TABLES 查询指定表分区数据 select * from users partition(pl2)--主分区 select * from users subpartition(phl2)--子分区 删除分区表一个分区的数据 alter table book truncate partition p11 第六章 视图 一、 概述 视图是基于一个表或多个表或视图的逻辑表,本身不包含数据,通过它可以对表里面的数据进行查询和修改。视图基于的表称为基表。视图是存储在数据字典里的一条select语句。 通过创建视图可以提取数据的逻辑上的集合或组合。 为什么使用视图 控制数据访问 简化查询 数据独立性 避免重复访问相同的数据 使用修改基表的最大好处是安全性,即保证那些能被任意人修改的列的安全性 Oracle中视图分类 关系视图 内嵌视图 对象视图 物化视图 二、 关系视图 关系视图是作为数据库对象存在的,创建之后也可以通过工具或数据字典来查看视图的相关信息。关系视图是4种视图中最简单,同时也最常用的视图。 语法 CREATE [OR REPLACE] [FORCE|NOFORCE] VIEW view_name [(alias[, alias]...)] AS subquery [WITH CHECK OPTION [CONSTRAINT constraint]] [WITH READ ONLY] 1. OR REPLACE:若所创建的试图已经存在,ORACLE自动重建该视图 2. FORCE:不管基表是否存在ORACLE都会自动创建该视图 3. NOFORCE:只有基表都存在ORACLE才会创建该视图 4. Alias:为视图产生的列定义的别名 5. subquery:一条完整的SELECT语句,可以在该语句中定义别名 6. WITH CHECK OPTION:插入或修改的数据行必须满足视图定义的约束 7. WITH READ ONLY:该视图上不能进行任何DML操作 例子 create or replace view view_Account_dept as select * from emp where deptno=10 --只读视图 create or replace view view_Account_dept as select * from emp where deptno=10 order by sal with read only --约束视图 create or replace view view_Account_dept as select * from emp where deptno=10 with check option 查询视图 select * from emp where view_Account_dept 修改视图 通过OR REPLACE 重新创建同名视图即可 删除视图 DROP VIEW VIEW_NAME语句删除视图 视图上的DML 操作原则 1. 简单视图可以执行DML操作; 2. 在视图包含GROUP函数,GROUP BY子句,DISTINCT关键字时不能执行delete语句 3. 在视图包含GROUP函数,GROUP BY子句,DISTINCT关键字,ROWNUM为例,列定义为表达式时不能执行update语句 4. 在视图包含GROUP函数,GROUP BY子句,DISTINCT关键字,ROWNUM为例,列定义为表达式,表中非空的列子视图定义中未包括时不能执行insert语句 5. 可以使用WITH READ ONLY来屏蔽DML操作 三、 内嵌视图 内嵌视图是在from语句中的可以把表改成一个子查询。内嵌视图不属于任何用户,也不是对象,内嵌视图是子查询的一种。 例子 Select * from (select * from emp where deptno=10) where sal>2000 四、 对象视图 对象类型在数据库编程中有许多好处,但有时,应用程序已经开发完成。为了迎合对象类型而重建数据表是不现实的。对象视图正是解决这一问题的优秀策略。 五、 物化视图 常
用于
数据库的容灾,不是传统意义上虚拟视图,是实体化视图,和表一样可以存储数据、查询数据。主备数据库数据同步通过物化视图实现,主备数据库通过data link连接,在主备数据库物化视图进行数据复制。当主数据库垮掉时,备数据库接管,实现容灾。 语法 create materialized view materialized_view_name build [immediate|deferred] --1.创建方式 refresh [complete|fast|force|never] --2.物化视图刷新方式 on [commit|demand] --3.刷新触发方式 start with (start_date) --4.开始时间 next (interval_date) --5.间隔时间 with [primary key|rowid] --默认 primary key ENABLE QUERY REWRITE --7.是否启用查询重写 as --8.关键字 select statement; --9.基表选取数据的select语句 1. 创建方式 immediate(默认):立即 deferred:延迟,至第一次refresh时,才生效 2. 物化视图刷新方式 force(默认):如果可以快速刷新,就执行快速刷新,否则,执行完全刷新 complete:完全刷新,即刷新时更新全部数据,包括视图中已经生成的原有数据 fast:快速刷新,只刷新增量部分。前提是,需要在基表上创建物化视图日志。该日志记录基表数据变化情况,所以才能实现增量刷新 never:从不刷新 3. 刷新触发方式 on commit:基表有commit动作时,刷新视图,不能跨库执行(因为不知道别的库的提交动作) on demand,在需要时刷新,根据后面设定的起始时间和时间间隔进行刷新,或者手动调用dbms_mview包中的过程刷新时再执行刷新。 4. 开始时间和间隔时间 4和5即开始刷新时间和下次刷新的时间间隔。如:start with sysdate next sysdate+1/1440表示马上开始,刷新间隔为1分钟。(与 on commit选项冲突) 5. 创建模式 primary key(默认):基于基表的主键创建 rowed:不能对基表执行分组函数、多表连结等需要把多个rowid合成一行的操作 6. 是否启用查询重写 如果设置了初始化参数query_rewrite_enabled=true则默认就会启用查询重写。但是,数据库默认该参数为false。并且,不是什么时候都应该启用查询重写。所以,该参数应该设置为false,而在创建特定物化视图时,根据需要开启该功能。 7. 注意 如果选择使用了上面第4,5选项,则不支持查询重写功能(原因很简单,所谓重写,就是将对基表的查询定位到了物化视图上,而4、5选项会造成物化视图上部分数据延迟,所以,不能重写)。 例子 --创建增量刷新的物化视图时应先创建存储的日志空间 --在scott.emp表中创建物化视图日志 create materialized view log on emp tablespace users with rowid; --开始创建物化视图 --方式一 create materialized view mv_emp tablespace users --指定表空间 build immediate --创建视图时即生成数据 refresh fast --基于增量刷新 on commit --数据DML操作提交就刷新 with rowid --基于ROWID刷新 as select * from emp --方式二 create materialized view mv_emp2 tablespace users --指定表空间 refresh fast --基于增量刷新 start with sysdate --创建视图时即生成数据 next sysdate+1/1440 /*每隔一分钟刷新一次*/ with rowid --基于ROWID刷新 as select * from emp --删除物化视图日志 drop materialized view mv_emp 第七章 索引 一、 概述 索引是建立在表上的可选对象,设计索引的目的是为了提高查询的速度。但同时索引也会增加系统的负担,进行影响系统的性能。 索引一旦建立后,当在表上进行DML操作时,Oracle会自动维护索引,并决定何时使用索引。 索引的使用对用户是透明的,用户不需要在执行SQL语句时指定使用哪个索引及如何使用索引,也就是说,无论表上是否创建有索引,SQL语句的用法不变。用户在进行操作时,不需要考虑索引的存在,索引只与系统性能相关。 索引的原理 当在一个没有创建索引的表中查询符合某个条件的记录时,DBMS会顺序地逐条读取每个记录与查询条件进行匹配,这种方式称为全表扫描。全表扫描方式需要遍历整个表,效率很低。 索引的类型 Oracle支持多种类型的索引,可以按列的多少、索引值是否唯一和索引数据的组织形式对索引进行分类,以满足各种表和查询条件的要求。 单列索引和复合索引 B树索引 位图索引 函数索引 创建索引 CREATE [UNIQUE] | [BITMAP] INDEX index_name ON table_name([column1 [ASC|DESC],column2 [ASC|DESC],…] | [express]) [TABLESPACE tablespace_name] [PCTFREE n1] [STORAGE (INITIAL n2)] [NOLOGGING] [NOLINE] [NOSORT] UNIQUE:表示唯一索引,默认情况下,不使用该选项。 BITMAP:表示创建位图索引,默认情况下,不使用该选项。 PCTFREE:指定索引在数据块中的空闲空间。对于经常插入数据的表,应该为表中索引指定一个较大的空闲空间。 NOLOGGING:表示在创建索引的过程中不产生任何重做日志信息。默认情况下,不使用该选项。 ONLINE:表示在创建或重建索引时,允许对表进行DML操作。默认情况下,不使用该选项。 NOSORT:默认情况下,不使用该选项。则Oracle在创建索引时对表中记录进行排序。如果表中数据已经是按该索引顺序排列的,则可以使用该选项。 二、 单列索引和复合索引 一个索引可以由一个或多个列组成。基于单个列所创建的索引称为单列索引,基于两列或多列所创建的索引称为多列索引。 三、 B树索引 B树索引是Oracle数据库中最常用的一种索引。当使用CREATE INDEX语句创建索引时,默认创建的索引就是B树索引。B树索引就是一棵二叉树,它由根、分支节点和叶子节点三部分构成。叶子节点包含索引列和指向表中每个匹配行的ROWID值。叶子节点是一个双向链表,因此可以对其进行任何方面的范围扫描。 B树索引中所有叶子节点都具有相同的深度,所以不管查询条件如何,查询速度基本相同。另外,B树索引能够适应各种查询条件,包括精确查询、模糊查询和比较查询。 例子 --创建B树索引,属于单列索引 create index idx_emp_job on emp(job) --创建B树索引,属于复合索引 create index idx_emp_nameorsal on emp(ename,sal) --创建唯一的B树索引,属于单列索引 create unique index idx_emp_ename on emp(ename) --删除索引 drop index idx_emp_job drop index idx_emp_nameorsal drop index idx_emp_ename --如果表已存在大量的数据,需要规划索引段 create index idx_emp_nameorsal on emp(ename,sal) pctfree 30 tablespace system 四、 位图索引 在B树索引中,保存的是经排序过的索引列及其对应的ROWID值。但是对于一些基数很小的列来说,这样做并不能显著提高查询的速度。所谓基数,是指某个列可能拥有的不重复值的个数。比如性别列的基数为2(只有男和女)。 因此,对于象性别、婚姻状况、政治面貌等只具有几个固定值的字段而言,如果要建立索引,应该建立位图索引,而不是默认的B树索引。 例子 --创建位图索引,单列索引 create bitmap index idx_bm_job on emp(job) --创建位图索引,复合索引 create bitmap index idx_bm_jobordeptno on emp(job,deptno) --删除位图索引 drop index idx_bm_job drop index idx_bm_jobordeptno 五、 函数索引 函数索引既可以使用B树索引,也可以使用位图索引,可以根据函数或表达式的结果的基数大小来进行选择,当函数或表达式的结果不确定时采用B树索引,当函数或表达式的结果是固定的几个值时采用位图索引。 例子 --合并索引 alter index idx_emp_ename COALESCE 六、 并和重建索引 表在使用一段时间后,由于用户不断对其进行更新操作,而每次对表的更新必然伴随着索引的改变,因此,在索引中会产生大量的碎片,从而降低索引的使用效率。有两种方法可以清理碎片:合并索引和重建索引。 合并索引就是将B树叶子节点中的存储碎片合并在一起,从而提高存取效率,但这种合并并不会改变索引的物理组织结构。 --创建B树类型的函数索引 create index idx_fun_emp_hiredate on emp(to_char(hiredate,'yyyy-mm-dd')) --创建位图类型的函数索引 create index idx_fun_emp_job on emp(upper(job)) 重建索引相当于删除原来的索引,然后再创建一个新的索引,因此,CREAT INDEX语句中的选项同样适
用于
重建索引。如果在索引列上频繁进行UPDATE和DELETE操作,为了提高空间的利用率,应该定期重建索引。 七、 管理索引的原则 使用索引的目的是为了提高系统的效率,但同时它也会增加系统的负担,进行影响系统的性能,因为系统必须在进行DML操作后维护索引数据。 在新的SQL标准中并不推荐使用索引,而是建议在创建表的时候用主键替代。因此,为了防止使用索引后反而降低系统的性能,应该遵循一些基本的原则: 1. 小表不需要建立索引。 2. 对于大表而言,如果经常查询的记录数目少于表中总记录数目的15%时,可以创建索引。这个比例并不绝对,它与全表扫描速度成反比。 3. 对于大部分列值不重复的列可建立索引。 4. 对于基数大的列,
适合
建立B树索引,而对于基数小的列
适合
建立位图索引。 5. 对于列中有许多空值,但经常查询所有的非空值记录的列,应该建立索引。 6. LONG和LONG RAW列不能创建索引。 7. 经常进行连接查询的列上应该创建索引。 8. 在使用CREATE INDEX语句创建查询时,将最常查询的列放在其他列前面。 9. 维护索引需要开销,特别时对表进行插入和删除操作时,因此要限制表中索引的数量。对于主要
用于
读的表,则索引多就有好处,但是,一个表如果经常被更改,则索引应少点。 10. 在表中插入数据后创建索引。如果在装载数据之前创建了索引,那么当插入每行时,Oracle都必须更改每个索引。 八、 ROWID和ROWNUM 1. ROWID rowid是一个伪列,是用来确保表中行的唯一性,它并不能指示出行的物理位置,但可以用来定位行。rowid是存储在索引中的一组既定的值(当行确定后)。我们可以像表中普通的列一样将它选出来, 利用rowid是访问表中一行的最快方式。rowid的是基于64位编码的18个字符显示(数据对象编号(6)+文件编号(3) +块编号(6)+行编号(3)=18位) select rowid from emp ROWID的使用 --快速删除重复的记录 delete from temp t where rowid not in( select max(rowid) from temp where t.id=id and t.name=name and t.sal = sal ) 2. ROWNUM ROWNUM是一个序列,是oracle数据库从数据文件或缓冲区中读取数据的顺序。它取得第一条记录则rownum值为1,第二条为2,依次类推。 select rownum,emp.* from emp ROWID的使用 --取前3条记录 select * from emp where rownum<=3--方式一 select * from emp where rownum!=4--方式二 --分页 select * from emp where empno not in( select empno from emp where rownum<5--方式一 ) and rownum <4 第八章 PL/SQL编程 一、 介绍 PL/SQL是oracle在标准sql语言上的扩展,PL/SQL不仅允许嵌入sql语言,还可以定义变量和常量,允许使用例外处理各种错误,这样使它的功能变得更加强大。 PL/SQL也是一种语言,叫做过程化sql语言(procedural language/sql),通过此语言可以实现复杂功能或者复杂的计算。 优点 1. 提高应用程序的运行性能 2. 模块化的设计思想 3. 减少网络传输量 4. 提高安全性 缺点 1. 可移植性差 2. 违反MVC设计模式 3. 无法进行面向对象编程 4. 无法做成通用的业务逻辑框架 5. 代码可读性差,相当难维护 分类 二、 PL/SQL基础 1. 编写规范 1) 注释 --单行注释 /*块注释*/ 2) 标识符的命名规范 定义变量:建议用v_作为前缀v_price 定义常量:建议用c_作为前缀c_pi 定义游标:建议用_cursor作为后缀emp_cursor 定义例外:建议用e_作为前缀e_error 2. 块结构 PL/SQL块由三个部分组成:定义部分、执行部分、例外处理部分 Declare /* 定义部分(可选):定义常量、变量、游标、例外,复杂数据类型 */ begin /* 执行部分(必须):要执行的PL/SQL语句和SQL语句 */ exception /*例外部分(可选):处理运行各种错误*/ end 案例一 :只定义执行部分 begin /* dbms_output是oracle提供的包(类似java开发包) 该包包含一些过程,put_line就是其一个过程 */ dbms_output.put_line('HELLO WORLD'); --控制台输出 end; 案例二 :定义声明部分和执行部分 declare --声明变量 v_name varchar2(20); v_sal number(7,2); begin --执行查询 select ename,sal into v_name,v_sal from emp where rownum=1; --控制台输出 dbms_output.put_line('用户名:' || v_name); dbms_output.put_line('工资:' || v_sal); end; 案例三 :定义声明部分、执行部分和例外部分 declare --声明变量 v_name varchar2(20); v_sal number(7,2); begin --执行查询,条件中的&表示从控制接受数据 select ename,sal into v_name,v_sal from emp where empno=&no; --控制台输出 dbms_output.put_line('用户名:' || v_name); dbms_output.put_line('工资:' || v_sal); exception --例外处理(no_data_found) when no_data_found then dbms_output.put_line('执行查询没有结果'); end; 3. 预定义例外 1) case_not_found预定义例外 在开发pl/sql块中编写case语句时,如果在when子句中没有包含必须的条件分支,就会触发case_not_found例外。 2) cursor_already_open预定义例外 当重新打开已经打开的游标时,会隐含的触发cursor_already_open例外。 3) dup_val_on_index预定义例外 在唯一索引所对应的列上插入重复的值时,会隐含的触发例外 4) invalid_cursorn预定义例外 当试图在不合法的游标上执行操作时,会触发该例外 5) invalid_number预定义例外 当输入的数据有误时,会触发该例外 6) no_data_found预定义例外 当执行select into没有返回行,就会触发该例外 7) too_many_rows预定义例外 当执行select into语句时,如果返回超过了一行,则会触发该例外 8) zero_divide预定义例外 当执行2/0语句时,则会触发该例外 9) value_error预定义例外 当在执行赋值操作时,如果变量的长度不足以容纳实际数据,则会触发该例外value_error 10) others 4. 变量类型分类 在编写PL/SQL时,可以定义变量和常量,常用的类型主要有: 标量类型(scalar) 复合类型(composite) 参照类型(reference) lob(large object) 5. 标量类型:常用类型 declare --定义一个变长字符串 v_name varchar2(20); --定义小数,并赋值 v_sal number(7,2) :=9.8; --定义整数 v_num number(4); --定义日期 v_birthday date; --定义布尔类型,不能为空,初始值为false v_flg boolean not null default false; --使用%type类型 v_job emp.job%type; begin v_flg := true; v_birthday :=sysdate; dbms_output.put_line('当前时间:' || v_birthday); end; 6. 复合类型:可以存放多个值。主要包括PL/SQL记录、PL/SQL表、嵌入表和varray这四种类型 记录类型:类似于c中的结构体 declare --定义记录类型 type emp_record_type is record( empno emp.empno%type, ename emp.ename%type, sal emp.sal%type ); --定义变量引用记录类型 v_record emp_record_type; begin --使用记录类型 select empno,ename,sal into v_record from emp where rownum=1; --控制台输出 dbms_output.put_line('雇员编号:' || v_record.empno); dbms_output.put_line('雇员姓名:' || v_record.ename); dbms_output.put_line('雇员工资:' || v_record.sal); end; 表类型:类似于java语言中的数组 declare --声明表类型 type emp_table_type is table of varchar2(20) index by PLS_INTEGER;--表示表按整数来排序 v_enames emp_table_type;--定义变量引用表类型 begin select ename into v_enames(0) from emp where rownum=1; select ename into v_enames(1) from emp where empno=7499; select ename into v_enames(2) from emp where empno=7698; --输出 dbms_output.put_line('下标0:' || v_enames(0)); dbms_output.put_line('下标1:' || v_enames(1)); dbms_output.put_line('下标2:' || v_enames(2)); end; varray类型:可变长数组 declare --定义varray类型 type varray_list is varray(20) of number(4); --定义变量引用varray类型 v_list varray_list:=varray_list(7369,7499,7566); begin --for i in v_list.first..v_list.last for i in 1..v_list.count loop dbms_output.put_line(v_list(i)); end loop; end; PL/SQL集合方法 1) exists():
用于
确定特定集合元素是否存在 2) count:
用于
返回集合变量的元素总个数 3) limit:
用于
返回varray变量所允许的最大元素个数 4) first:
用于
返回集合变量中的一个元素的下标 5) last:
用于
返回集合变量中最后一个元素的下标 6) prior():返回当前元素前一个元素的下标 7) next():返回当前元素后一个元素的下标 8) extend:为集合变量添加元素,此方法
适合
用于
嵌套表和varray 9) trim:从集合变量尾部删除元素,此方法适
用于
嵌套表和varray 10) delete:从集合变量中删除特定的元素,此方法适
用于
嵌套表和index-by表 7. 参照类型:类似c语言中的指针,oracle的游标 三、 PL/SQL控制语句 1. 条件分支语句 1) if—then declare --声明变量 v_empno emp.empno%type; v_sal emp.sal%type; begin --根据雇员编号查询工资 select empno,sal into v_empno,v_sal from emp where empno=&no; --如果工资小于2000就加100 if v_sal<2000 then --工资加100 update emp set sal = sal+100 where empno=v_empno; --提交 commit; end if; end; 2) if—then—else declare --声明变量 v_loginname varchar2(10); v_password varchar2(10); begin --从控制台接收数据 v_loginname := '&ln'; v_password := '&pw'; if v_loginname = 'admin' and v_password = '123456' then dbms_output.put_line('用户登录成功!'); else dbms_output.put_line('用户登录失败!'); end if; end; 3) if—then—elsif—else declare --声明变量 v_empno emp.empno%type; v_job emp.job%type; begin --根据雇员编号查询职位 select empno,job into v_empno,v_job from emp where empno=&no; /*如果雇员所属职位是manager工资加1000 职位是salesman工资加500 其他职位加200 */ if v_job = 'MANAGER' then --MANAGER职位工资加1000 update emp set sal = sal+1000 where empno=v_empno; elsif v_job = 'SALESMAN' then --SALESMAN职位工资加500 update emp set sal = sal+500 where empno=v_empno; else --其他职位工资加200 update emp set sal = sal+200 where empno=v_empno; end if; --提交 commit; end; 4) case declare --声明变量 v_mark number(4); v_outstr varchar2(40); begin --从控制台接收成绩 v_mark := &m; case when v_mark=90 then v_outstr := '优秀'; when v_mark=80 then v_outstr := '良好'; when v_mark=70 then v_outstr := '中等'; when v_mark=60 then v_outstr := '及格'; when v_mark=0 then v_outstr := '不及格'; else v_outstr := '成绩输入有误'; end case; --控制台输出 dbms_output.put_line(v_outstr); end; 2. 循环语句 1) loop LOOP 要执行的语句; EXIT WHEN /*条件满足,退出循环语句*/ END LOOP; 其中:EXIT WHEN 子句是必须的,否则循环将无法停止。 declare v_num number(4):=1; begin --从控制台接收数据并插入到account表中 loop insert into account values(v_num,'&name'); exit when v_num =10; v_num :=v_num+1; end loop; end; 2) while WHILE LOOP要执行的语句;END LOOP; 其中: 循环语句执行的顺序是先判断的真
假
,如果为真则循环执行,否则退出循环 在WHILE循环语
SPOOLing
假
脱机
技术
详细介绍
技术
目的 这就得先提到设备的分类了:设备分为独占式设备,共享使用设备和虚拟设备(即为以spooling使用的外部设备)。独占设备申请后只有到被释放才能被其他进程申请使用,为了让独占设备能逻辑上像共享设备一样使用,是一种将独占式设备改造成共享设备的
技术
(逻辑上)。 (参考操作系统发展中的
脱机
输入输出方式,它的目的是解决速度不匹配问题,
假
脱机
是将独占设备共享) 组成 1.输入输出井:在磁盘上开辟的两个存储空间,输入井
用于
收容I/O设备输入的数据,输出井
用于
收容用户程序输出的数据。 2.输入输出缓冲区:内存开辟的
教你这么理解 『
假
脱机
打印机系统』
设备的分类 独占式设备 共享使用设备 虚拟设备(以spooling使用的外部设备) 操作系统发展中的
脱机
输入输出方式,它的目的是解决速度不匹配问题;
假
脱机
是将独占设备共享 组成 输入、输出井:在磁盘上开辟的两个存储空间,输入井
用于
收容I/O设备输入的数据,输出井
用于
收容用户程序输出的数据。 输入、输出缓冲区:内存开辟的两个缓冲区。输入缓冲区
用于
暂存由输入设备送来的数据,以后再送到输入井。输出缓冲区
用于
暂存从输出井送来的数据,以后再送到输出设备。(结合图看) 输入、输出进程:输入进程将用户要求的数据从
假
脱机
技术
——实现独占设备变成共享设备
因为我们的手工操作阶段,主机之间从I/O设备获得数据,由于设备由人工操作,主机速度很快,但是人机速度很慢,主机会浪费很多时间来等待设备批处理阶段引入了
脱机
输入/输出
技术
在外围控制机的控制下,慢速输入设备的数据提前被输入到速度更快的磁带上,之后主句可以从快速的磁带读入数据我们从I/O设备将数据放入我们的高速磁带中,是不需要主机的控制,所以叫
脱机
。
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