操作系统基础(第三版)
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操作系统第三版(孟庆昌)第⼀章习题答案1. 计算机系统主要由哪些部分组成?计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统主要由中央处理器、存储器、输⼊输出控制系统和各种外部设备组成。
软件分为系统软件、⽀撑软件和应⽤软件。
系统软件由操作系统、实⽤程序、编译程序等组成。
⽀撑软件有接⼝软件、⼯具软件、环境数据库等,它能⽀持⽤机的环境,提供软件研制⼯具。
⽀撑软件也可认为是系统软件的⼀部分。
应⽤软件是⽤户按其需要⾃⾏编写的专⽤程序,它借助系统软件和⽀援软件来运⾏,是软件系统的最外层。
2. 什么是操作系统(OS)?它的主要功能是什么?操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,同时也是计算机系统的内核与基⽯。
操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输⼊与输出设备、操作⽹络与管理⽂件系统等基本事务,提供⼀个让⽤户与系统交互的操作界⾯。
操作系统的功能有:进程管理:中央处理器,在宏内核的情况下多进程只是简单迅速地切换各进程,让每个进程都能够运⾏,在多内核或多处理器的情况下,所有进程透过许多协同技术在各处理器或内核上转换。
内存管理:有许多进程存储于记忆设备上,操作系统必须防⽌它们互相⼲扰对⽅的存储器内容,除⾮透过某些协议在可控制的范围下操作,并限制可访问的存储器范围。
⽂件系统:通常指称管理磁盘数据的系统,可将数据以⽬录或⽂件的型式存储。
每个⽂件系统都有⾃⼰的特殊格式与功能,例如⽇志管理或不需磁盘重整。
⽹络通信:操作系统都具备操作主流⽹上通信协议TCP/IP的能⼒,可以进⼊⽹上世界,并且与其他系统分享诸如⽂件、打印机与扫描仪等资源。
安全机制:操作系统提供外界直接或间接访问数种资源的管道,并有能⼒认证资源访问的请求。
⽤户界⾯:操作系统允许⽤户安装或创造任何他们喜欢的图形⽤户界⾯,改变诸如菜单风格或颜⾊配置等部分。
驱动程序:操作系统通常会主动制订每种设备该有的操作⽅式,⽽驱动程序功能则是将那些操作系统制订的⾏为描述,转译为可让设备了解的⾃定义操作⼿法。
第四章操作系统基础一、选择题1.软件通常被分成_________ 和应用软件两大类。
A.高级软件 B.系统软件 C.计算机软件 D.通用软件2.软件由程序、_________和文档三部分组成。
A. 计算机 B.工具 C.语言处理程序 D.数据3.在下列操作系统中,属于分时系统的是_________。
A.UNIX B.MS DOS C.Windows 2000/XP D.Novell NetWare4.在搜索文件或文件夹时,若用户输入“*.*”,则将搜索_________。
A. 所有含有*的文件 B.所有扩展名中含有*的文件C.所有文件 D.以上全不对5.Windows操作系统中规定文件名中不能含有的符号是_________。
A.\/: * ? # < > $ B.\/: ? ” < > $C.\/: * ? ” < > | @ D.\/: * ? ” < > |6.以下_________文件被称为文本文件或ASCII文件。
A.以EXE为扩展名的文件 B.以TXT为扩展名的文件C.以COM为扩展名的文件 D.以DOC为扩展名的文件7.关于Windows直接删除文件而不进入回收站的操作中,正确的是_________。
A.选定文件后,按Shift+Del键B.选定文件后,按Ctrl+Del键C.选定文件后,按Del键D.选定文件后,按Shift键,再按Del键.8.在Windows中,各应用程序之间的信息交换是通过_________进行的。
A.记事本 B.剪贴板 C.画图 D.写字板9.要选定多个连续文件或文件夹的操作为:先单击第一项,然后_________再单击最后一项。
A.按住Alt键 B.按住Ctrl键 C.按住Shift键 D.按住Del键10.下列有关Windows菜单命令的说法,不正确的有_________。
A. 带省略号…,执行命令后会打开一个对话框,要求用户输入信息B.前有符号√,表示该命令有效C.带符号当鼠标指向时,会弹出一个子菜单D.带省略号…,当鼠标指向时,会弹出一个子菜单11.以下有关Windows删除操作的说法,不正确的是_________。
第一章操作系统概述课后习题1. 硬件将处理机划分为两种状态,即管态和目态,这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答:便于设计安全可靠的操作系统。
管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。
通常操作系统在管态下运行,可以执行所有机器指令;而用户程序在目态下运行,只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在目态下执行特权指令,将会引起保护性中断,由操作系统终止该程序的执行,从而保护了操作系统。
2. 何为特权指令?举例说明之。
如果允许用户执行特权指令,会带来什么后果?答:只能在态下才能执行的指令称为特权指令。
如开关中断、置程序状态寄存器等。
如果允许用户执行特权指令,它将不仅影响当前运行的程序,而且还有可能影响操作系统的正常运行,甚至整个系统。
3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的,还是由软件确定的 ? 答:中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。
例如,在 INTEL 80x86 CPU 中,内存空间0x00000——0x003ff为中断向量空间。
4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的?答:中断向量的内容是由操作系统程序确定的。
向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字(中断处理程序运行环境),中断处理程序是由操作系统装入内存的,操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。
5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答:应当标明是管态。
该状态由系统初试化程序设置,这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。
6. 中断和程序并发之间的关系是什么?答:中断是程序并发的必要条件。
如果没有中断,操作系统不能获得系统控制权,无法按调度算法对处机进行重新分配,一个程序将一直运行到结束而不会被打断。
7. 说明“栈”和“堆”的差别.答:栈是一块按后进先出(FIFO)规则访问的存储区域,用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。
第一章1.设计现代OS的主要目标是什么?答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器?这是因为:a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。
2. 可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?将程序装入内存可采用的方式有:绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式;绝对装入方式适用于单道程序环境中,重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接?何谓装入时动态链接和运行时动态链接?a.静态链接是指在程序运行之前,先将各自目标模块及它们所需的库函数,链接成一个完整的装配模块,以后不再拆开的链接方式。
b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块,在装入内存时,采用边装入边链接的一种链接方式,即在装入一个目标模块时,若发生一个外部模块调用事件,将引起装入程序去找相应的外部目标模块,把它装入内存中,并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接,也就是,在执行过程中,当发现一个被调用模块尚未装入内存时,立即由OS 去找到该模块并将之装入内存,把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时,应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置,为了保证这些被移动了的程序还能正常执行,必须对程序和数据的地址加以修改,即重定位。
引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换,必须有硬件地址变换机构的支持,即须在系统中增设一个重定位寄存器,用它来存放程序在内存中的起始地址。
程序在执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。
第3章处理器管理(1) 为什么程序并发执行会产生间断性特征,并失去封闭性和可再现性?解:之所以产生间断性特征是因为多个程序在并发执行时,需要为了完成同一项任务而相互合作,并发执行的程序间的这种相互制约导致了“暂停—执行—暂停”的间断性运行规律。
失去封闭性是因为程序在并发执行时,多个程序需要共享系统中的多种资源。
所以,这些资源的状态是由多个程序改变的,从而使程序的运行失去了封闭性。
失去可再现性是因为程序在并发执行时,由于失去了封闭性,从而导致其失去可再现性。
(2) 什么是进程?为什么要在操作系统中引入进程?解:进程是可并发执行且具有独立功能的程序在一个数据集合上的运行过程,它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
“进程”概念是人们为了使程序能够并发执行,并且能对并发的程序加以描述和控制而引入的。
(3) 试从并发性、独立性、动态性上比较程序和进程的不同。
解:●并发性是进程的重要特征,同时也是OS 的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行,而程序是不能并发执行的。
●独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。
而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位参加运行。
●动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程有一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体。
(4) 什么是PCB?它具有什么作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标识?解:进程控制块(Process Control Block,PCB)是操作系统为了管理进程而设置的一个专门的数据结构,用它来记录进程的外部特征,描述进程的运动变化过程。
它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程.因为系统利用PCB来控制和管理进程,所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。
1.处理机的状态分▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁,操作系统程序通常在▁▁▁▁▁▁下执行。
2.实现虚拟存储器的理论基础是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
3.操作系统为用户提供两个接口▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁。
4.在虚拟段式中,若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长,则发生▁▁▁▁▁。
5.通道运控部件包括▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁和通道数据字。
6.某一磁盘请求序列(磁盘号)如下:0 22 5 7 11 21 2,按照最短寻道时间优先磁盘调度算法对磁盘请求进行服务,设当前磁头在10道上,则磁臂总移动道数为▁7.在设备管理中,为了克服独占设备速度较慢,引入了▁▁▁,即用共享设备模拟独占设备。
8.在批处理操作系统中设计作业调度算法时,应当考虑的两个因素是▁▁▁▁和高效性。
9.文件目录是▁▁▁▁▁▁的有序集合。
10.用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由▁▁▁▁▁▁功能实现的。
1.通常,进程实体是由,和这三部分组成,其中是进程存在的惟一标志。
PCB(或进程控制块) 程序数据集合PCB2.从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行,所经历的主要处理阶段有编辑阶段,,连接阶段,和运行阶段。
编译阶段装入阶段3.在UNIX系统中,文件的类型主要包括(普通文件目录文件特别文件)4.虚拟设备是通过技术把设备变成能为若干用户的设备。
SPOOLing 独占共享5. Windows NT是采用结构的操作系统,它的进程的功能发生了变化,它只是资源分配的单位,不是的单位,后者的功能由完成。
微内核调度运行线程26.采用层次结构的计算机系统中,人与计算机硬件之间的界面是__________。
27.网络操作系统的主要功能是网络中各种资源的共享和各台计算机之间的__________。
28.多道程序系统中,有关程序的执行可能受到另一个程序的__________。
29.进程有三个特性,它们是动态性、并发性和__________。
XXXXXXX职业学院《Linux网络操作系统配置与管理》综合项目实训任务书教务处制《Linux网络操作系统配置与管理》综合项目实训任务书一、项目实训目的通过一个以学校为背景的校园网建设项目的综合实训,使学生在Red Hat Enterprise Linux 7操作系统平台上,掌握服务器的管理与配置技术,学会搭建一个中小型校园网的设计细节和施工流程,为今后架设综合网络平台以及云计算数据中心打下基础。
二、项目实训方式与基本要求1.项目实训前必须仔细阅读《项目施工任务书》,明确实训的目的、要求和任务,制定好上机步骤。
2.每人备用一台笔记本(至少16GB内存容量),独立完成全部项目任务。
3.上机时必须携带本项目实训任务书以及相关的教材资料,以备查阅。
三、项目施工时间和进度安排本项目实训安排在该课程学习的最后两周,每次4小时,共计32学时,进度见表15-4。
表15-4 项目实施进度表实施进度实施内容1 阅读本任务书,把握任务要求、明确实训内容2 搭建实训环境(准备好6台虚拟机及其所需数量的网卡,调试好4台虚拟机交换机)3 部署软路由器,配置所有主机的网络参数,实现4个内部子网及外网的互连互通4 逐台配置其他的功能服务器、完成本地客户机对服务器的访问测试5 进行综合调试和测试6 项目验收及成绩评定7 整理技术文档,并通过网络空间提交《综合项目实训报告书》四、项目规划及施工环境本项目通过1台物理机和VMware Workstation软件,构建了一个具有4个内部子网、一个外部模拟公网、4台虚拟交换机和6台虚拟机的网络,网络拓扑图如图15-2所示。
图15-2 校园网示意图设备及IP地址分配见表15-5。
表15-5 设备及IP地址配置参考表任务1:配置各虚拟机的网络参数和NAT服务,实现内部4个子网和外网的互连互通(1)为虚拟机①和虚拟机③添加所需数量的网卡,并根据表15-5的规划将各网卡连接至相应的虚拟交换机,配置所有虚拟机上各网卡的IP地址等网络参数。
注意:1)“本章要点”部分,用红字标注的不是期末考试出题范围。
2)“习题部分”用蓝字标注的是重点习题,期末考试50%的题目是这些习题的原题。
红字标注的习题期末考试不考,仅供考研的同学参考。
3)大部分习题答案只给出要点,同学们可以自行适当补充,但一定要简明扼要。
4)如“本章要点”部分用红字标注的非考试内容,在“习题”部分有相关的重点习题,则对该部分内容只需做该习题即可。
------------------------------------------------------------第二章要点这一章和第3章是本课程最重要的两章。
2.1 进程的基本概念本小节重点内容是进程的概念、进程的三种状态及转换(围绕P38图2-5理解)、进程控制块FCB的概念及作用、进程就绪队列和阻塞(等待)队列的概念。
其它内容作一般性的了解即可。
2.2 进程控制掌握原语的概念。
其它内容作一般性的了解即可。
2.3 进程同步这一小节是至关重要的,也是相当难的。
(1)P47-50,临界资源问题、临界区的概念、同步机制应遵循的规则。
(2)P50,整型信号量原语的含义,及其缺点。
(3)P51,记录型信号量原语的含义,特点,及其优点(与整形信号量对比)。
(4)P52-53 AND型信号量和信号量集,一般性了解。
(5)P53 2.3.3 信号量的应用,一般性了解。
(6)P55 管程,一般性了解。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种2.4 经典进程的同步问题熟练掌握用记录型信号量解生产者—消费者、哲学家进餐、读者--写者问题。
其它解法(AND信号量、信号量集、管程等)可以不看。
2.5 进程通信:一般性了解。
2.6 线程概念性的掌握什么是线程、线程与进程主要的异同、线程的状态、内核线程、用户线程。
对于软件班和数学班的同学,上述概念将结合实验考核,二学历班的同学无此要求。
教材习题1 什么是前驱图?为什么要引入前驱图?答:P35。
CH4 应用题参考答案1 在一个请求分页虚拟存储管理系统中,一个程序运行的页面走向是:1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6。
分别用FIFO、OPT和LRU算法,对分配给程序3个页框、4个页框、5个页框和6个页框的情况下,分别求出缺页中断次数和缺页中断率。
答:只要把表中缺页中断次数除以20,便得到缺页中断率。
2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中,一个作业共有5页,执行时其访问页面次序为:(1) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5。
(2) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5。
若分配给该作业三个页框,分别采用FIFO和LRU面替换算法,求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。
答:(1) 采用FIFO为9次,9/12=75%。
采用LRU为8次,8/12=67%。
(2) 采用FIFO和LRU均为9次,9/13=69%。
3 一个页式存储管理系统使用FIFO、OPT和LRU页面替换算法,如果一个作业的页面走向为:(1) 2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。
(2) 4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5。
(3 )1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5。
当分配给该作业的物理块数分别为3和4时,试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率。
答:(1) 作业的物理块数为3块,使用FIFO为9次,9/12=75%。
使用LRU为7次,7/12=58%。
使用OPT为6次,6/12=50%。
作业的物理块数为4块,使用FIFO为6次,6/12=50%。
使用LRU为6次,6/12=50%。
使用OPT为5次,5/12=42%。
(2) 作业的物理块数为3块,使用FIFO为9次,9/12=75%。
使用LRU为10次,10/12=83%。
使用OPT为7次,7/12=58%。
作业的物理块数为4块,使用FIFO为10次,10/12=83%。
使用LRU为8次,8/12=66%。
《计算机操作系统教程》张尧学__(第3版)第一章绪论1、什么就就是操作系统得基本功能?答:操作系统得职能就就是管理与控制汁算机系统中得所有硬、软件资源,合理地组织计算机工作流程,并为用户提供一个良好得工作环境与友好得接口。
操作系统得基本功能包括:处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)与用户接口等。
2、什么就就是批处理、分时与实时系统?各有什么特征?答:批处理系统(batchprocessingsystem):操作员把用户提交得作业分类,把一批作业编成一个作业执行序列,由专门编制得监督程序(monitor)自动依次处理。
其主要特征就就是:用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统(timesharingoperationsystem):把处理机得运行时间分成很短得时间片,按时间片轮转得方式,把处理机分配给各进程使用。
其主要特征就就是:交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统(realtimesystem):在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征就就是:对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3、多道程序(multiprogramming)与多重处理(multiprocessing)有何区别?答;多道程序(multiprogramming)就就是作业之间自动调度执行、共享系统资源,并不就就是真正地同时值行多个作业;而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU,能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统得支持。
4、讨论操作系统可以从哪些角度出发,如何把它们统一起来?答:讨论操作系统可以从以下角度出发:(1)操作系统就就是计算机资源得管理者(2)操作系统为用户提供使用计算机得界面;(3)用进程管理观点研究操作系统,即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
上述这些观点彼此并不矛盾,只不过代表了同一事物(操作系统)站在不同得角度来瞧待。
大学计算机第三版答案【篇一:《大学计算机基础》(第3版)习题和参考答案】t>选择题1.计算机的发展经历了机械式计算机、( b )式计算机和电子计算机三个阶段。
(a)电子管(b)机电(c)晶体管(d)集成电路2.英国数学家巴贝奇1822年设计了一种程序控制的通用( d )。
(a)加法器(b)微机(c)大型计算机(d)分析机3.美国宾夕法尼亚大学1946年研制成功了一台大型通用数字电子计算机( a )。
(a)eniac (b)z3 (c)ibm pc (d)pentium(a)apple ii (b)ibm pc/xt (c)牛郎星(d)织女星5.1981年ibm公司推出了第一台( b)位个人计算机ibm pc 5150。
(a)8 (b)16 (c)32 (d)646.中国大陆1985年自行研制成功了第一台pc兼容机( c )0520微机。
(a)联想(b)方正(c)长城(d)银河7.摩尔定律指出,微芯片上集成的晶体管数目每( c )个月翻一番。
(a)6 (b)12 (c)18 (d)248.第四代计算机采用大规模和超大规模( b )作为主要电子元件。
(a)微处理器(b)集成电路(c)存储器(d)晶体管9.计算机朝着大型化和( c)化两个方向发展。
(a)科学(b)商业(c)微机(d)实用10.计算机中最重要的核心部件是(a )。
(a)cpu (b)dram (c)cd-rom (d)crt11.计算机类型大致可以分为:大型计算机、( a )、嵌入式系统三类。
(a)微机(b)服务器(c)工业pc (d)笔记本微机12.大型集群计算机技术是利用许多台单独的( d )组成一个计算机群。
(a)cpu (b)dram (c)pc (d)计算机13.( c)系统是将微机或微机核心部件安装在某个专用设备之内。
(a)大型计算机(b)网络(c)嵌入式(d)服务器14.冯结构计算机包括:输入设备、输出设备、存储器、控制器、( b )五大组成部分。