2014年軟考《系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師》考點:第二章

第二章

　　計算機系統(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)用軟件的運行，為用戶開發(fā)應(yīng)用軟件提供平臺，用戶可以使用它，但不能隨意修改它。

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

　　應(yīng)用軟件指 計算機用戶利用 軟硬件資源 為某一專門的應(yīng)用目的而開發(fā)的軟件。

　　2.1 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

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

　　2.1.1 操作系統(tǒng)的原理、類型、結(jié)構(gòu)

　　1、操作系統(tǒng)定義

　　硬件資源包括 中央處理器、存儲器、輸入輸出設(shè)備。

　　軟件資源是以 文件形式保存在存儲器上的 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，合理地組織計算機系統(tǒng)的工作流程，又控制程序的執(zhí)行，為用戶使用計算機 提供了一個 良好的環(huán)境和友好的接口。

　　2、操作系統(tǒng)分類

　　按功能不同分：單用戶操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng);分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(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

　　進程管理、文件管理、存儲管理、設(shè)備管理、作業(yè)管理。

　　2.1.2 處理機 與 進程管理

　　1、進程的定義及其分類

　　進程通常由 程序、數(shù)據(jù)、進程控制塊 PCB 組成。

　　2、進程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換與控制

　　就緒、運行、阻塞。

　　進程控制是通過 進程控制原語實 現(xiàn)的，進程控制原語主要有：創(chuàng)建原語、撤銷原語、掛起原語、激活原語、阻塞原語、喚醒原語。

　　注：原語不可分割，不允許中斷。

　　3、進程互斥與同步 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 一次只能提供一個進程使用，稱為 臨界資源 CR。

　　PV操作是低級通信原語，在執(zhí)行期間不可分割，P表示申請一個資源，V表示釋放一個資源。

　　P操作定義：S:=S-1，若S>=0，則執(zhí)行P操作的進程繼續(xù)執(zhí)行，否則若S<0， 則置該進程為阻塞狀態(tài)(因為無可用資源)，并將其插入阻塞隊列。

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

　　4、進程通信與管程

　　控制信息的交換稱為低級通信，數(shù)據(jù)的交換稱為高級通信。

　　高級通信的類型有 共享存儲系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)、管道通信。

　　在任一時刻最多只有一個進程能夠真正地進入管程，其他的只能等待。

　　5、進程調(diào)度與死鎖

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

　　預(yù)防策略，破壞死鎖的四個必要條件之一。

　　6、線程

　　線程是進程中的一個實體，是被系統(tǒng)獨立分配和調(diào)度的基本單位。

　　線程只擁有一些運行中必不可少的資源。

　　同一個進程中的多個線程可以并發(fā)執(zhí)行，線程具有：就緒、運行、阻塞，三個基本狀態(tài)。

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