软考高级系统架构设计师(二)计算机操作系统

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2.1 进程管理

2.1.1 操作系统的三个重要作用

  • 管理计算机中运行的程序和分配各种软硬件资源
  • 为用户提供友善的人机界面
  • 为应用程序的开发和运行提供一个高效的平台

2.1.2 操作系统的四个特征

  • 并发性
  • 共享性
  • 虚拟性
  • 不确定性

2.1.3 操作系统的功能

  • 进程管理
  • 文件管理
  • 存储管理
  • 设备管理
  • 作业管理

2.1.4 操作系统的分类

  • 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
  • 微信计算机操作系统

2.1.5 嵌入式操作系统特点

  • 微型化
  • 可定制
  • 实时性
  • 可靠性
  • 易移植性

2.1.6 嵌入式操作系统初始化过程

  • 片级初始化
  • 板级初始化
  • 系统初始化

2.1.7 进程的组成

  • 进程控制块
  • 程序
  • 数据

2.1.8 进程的三态图

2.1.9 作业的三级调度

  • 高级调度
  • 中级调度
  • 低级调度

2.1.10 进程调度的算法

  • 先来先服务FCFS
  • 时间片轮转
  • 优先级调度
  • 多级反馈调度

2.1.11 死锁产生的必要条件

  • 资源互斥
  • 每个进程占有资源并等待其他资源
  • 系统不能剥夺进程资源
  • 进程资源图是一个环路

2.1.13 死锁解决措施

  • 死锁预防
  • 死锁避免
  • 死锁检测
  • 死锁解除

2.1.14 死锁资源计算

系统内有n个进程,每个进程都需要R个资源,那么:

  • 发生死锁的最大资源为:n*(R-1)
  • 不发生死锁的最小资源数为: n*(R-1)+1

2.1.15 进程的属性

  • 可拥有资源的独立单位
  • 可独立调度和分配的基本和单位

2.1.16 进程和线程的区别

  • 进程作为调度和分配的基本单位,进程作为独立分配资源的单位
  • 线程不拥有资源,线程可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源

2.2 存储管理

2.2.1 分区方式

  • 固定分区
  • 可变分区
  • 可重定位分区

2.2.2 可变分区的算法

  • 首次适应法
  • 最佳适应法
  • 最差适应法
  • 循环首次适应法

2.2.3 分页存储的优缺点

  • 有点:利用率高,碎片少,分配及管理简单
  • 缺点:增加了系统开销,可能产生抖动现象

2.2.4 页面置换算法

  • 最优算法
  • 先进先出算法
  • 最近最少使用
  • 淘汰原则

2.3 设备管理

2.3.1 设备的分类

  • 按数据组织分类
    块设备、字符设备
  • 按照设备功能分类:
    输入设备、输出设备、存储设备、网络连网设备、供电设备
  • 资源分配角度分类
    独占设备、共享设备、虚拟设备
  • 数据传输速率分配
    低速设备、中速设备、高速设备

2.3.2 设备管理的主要功能

  • 动态地掌握并记录设备的状态
  • 设备分配和释放
  • 缓冲取管理
  • 实现物理I/O设备的操作
  • 提供设备使用的用户接口及设备的访问和控制

2.3.3 I/O设备管理软件的层次

2.4 文件管理

2.4.1 文件系统的功能

  • 按名存取
  • 统一的用户接口
  • 并发访问和控制
  • 安全性控制
  • 优化性能
  • 差错恢复

2.4.2 文件的类型

  • 按文件性质和用途分类
    系统文件、库文件、用户文件
  • 按信息保存期限分类
    临时文件、档案文件、永久文件
  • 按文件的保护方式分类
    只读文件、读/写文件、可执行文件、不保护文件
  • Unix系统将文件分为:
    普通文件、目录文件、设备文件

2.4.3 文件的逻辑结构

  • 有结构的记录式文件
  • 无结构的流式文件

2.4.4 文件的物理结构

  • 连续结构
  • 链接结构
  • 索引结构
  • 多个物理块的索引表

2.4.5 文件控制块的信息

  • 基本信息类
  • 存取控制信息类
  • 使用信息类

2.4.6 文件的存取方法

  • 顺序存取
  • 随机存取

2.4.7 文件存储空间的管理方法

  • 空闲区表
  • 位示图
  • 空闲块链
  • 成组链接法

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