2014年軟考《系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師》考點(diǎn):第二章

第二章

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 由 硬件和軟件組成，軟件通常分為 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

　　系統(tǒng)軟件支持應(yīng)用軟件的運(yùn)行，為用戶(hù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件提供平臺(tái)，用戶(hù)可以使用它，但不能隨意修改它。

　　常用的系統(tǒng)軟件有 操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、連接程序、診斷程序、數(shù)據(jù)庫(kù) 等。

　　應(yīng)用軟件指 計(jì)算機(jī)用戶(hù)利用 軟硬件資源 為某一專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用目的而開(kāi)發(fā)的軟件。

　　2.1 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

　　操作系統(tǒng) Operating System，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心系統(tǒng)軟件。

　　2.1.1 操作系統(tǒng)的原理、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)

　　1、操作系統(tǒng)定義

　　硬件資源包括 中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備。

　　軟件資源是以 文件形式保存在存儲(chǔ)器上的 程序和數(shù)據(jù)。

　　操作系統(tǒng)既 有效組織和管理 系統(tǒng)中各種 軟硬件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作流程，又控制程序的執(zhí)行，為用戶(hù)使用計(jì)算機(jī) 提供了一個(gè) 良好的環(huán)境和友好的接口。

　　2、操作系統(tǒng)分類(lèi)

　　按功能不同分：?jiǎn)斡脩?hù)操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng);分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng);嵌入式操作系統(tǒng)。

　　3、操作系統(tǒng)的特征

　　并發(fā)性、共享性、虛擬性、不確定性。

　　4、操作系統(tǒng)的功能

　　進(jìn)程管理、文件管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、作業(yè)管理。

　　2.1.2 處理機(jī) 與 進(jìn)程管理

　　1、進(jìn)程的定義及其分類(lèi)

　　進(jìn)程通常由 程序、數(shù)據(jù)、進(jìn)程控制塊 PCB 組成。

　　2、進(jìn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換與控制

　　就緒、運(yùn)行、阻塞。

　　進(jìn)程控制是通過(guò) 進(jìn)程控制原語(yǔ)實(shí) 現(xiàn)的，進(jìn)程控制原語(yǔ)主要有：創(chuàng)建原語(yǔ)、撤銷(xiāo)原語(yǔ)、掛起原語(yǔ)、激活原語(yǔ)、阻塞原語(yǔ)、喚醒原語(yǔ)。

　　注：原語(yǔ)不可分割，不允許中斷。

　　3、進(jìn)程互斥與同步 以及 P/V 操作

　　同步是使在異步環(huán)境下的各進(jìn)程按一定的 順序和速度 執(zhí)行。

　　互斥 要保證臨界資源 一次只能提供一個(gè)進(jìn)程使用，稱(chēng)為 臨界資源 CR。

　　PV操作是低級(jí)通信原語(yǔ)，在執(zhí)行期間不可分割，P表示申請(qǐng)一個(gè)資源，V表示釋放一個(gè)資源。

　　P操作定義：S:=S-1，若S>=0，則執(zhí)行P操作的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，否則若S<0， 則置該進(jìn)程為阻塞狀態(tài)(因?yàn)闊o(wú)可用資源)，并將其插入阻塞隊(duì)列。

　　V操作定義：S:=S+1，若S>0， 則執(zhí)行V操作的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，否則若S<=0，則從阻塞狀態(tài)喚醒一個(gè)進(jìn)程，并將其插入就緒隊(duì)列，然后執(zhí)行V操作的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。

　　4、進(jìn)程通信與管程

　　控制信息的交換稱(chēng)為低級(jí)通信，數(shù)據(jù)的交換稱(chēng)為高級(jí)通信。

　　高級(jí)通信的類(lèi)型有 共享存儲(chǔ)系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)、管道通信。

　　在任一時(shí)刻最多只有一個(gè)進(jìn)程能夠真正地進(jìn)入管程，其他的只能等待。

　　5、進(jìn)程調(diào)度與死鎖

　　產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件：互斥條件、請(qǐng)求保持條件、不可剝奪條件、環(huán)路條件。

　　預(yù)防策略，破壞死鎖的四個(gè)必要條件之一。

　　6、線(xiàn)程

　　線(xiàn)程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立分配和調(diào)度的基本單位。

　　線(xiàn)程只擁有一些運(yùn)行中必不可少的資源。

　　同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線(xiàn)程可以并發(fā)執(zhí)行，線(xiàn)程具有：就緒、運(yùn)行、阻塞，三個(gè)基本狀態(tài)。

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