【高级系统架构师】第二章 操作系统

 本章节，一般来说会有1-2分。 主要考PV，信号量，页面置换算法，索引文件这类。有点难度，需要静心下来学习！

重点知识梳理：

1、操作系统的类型： 批处理、分时、实时、网络操作系统和分布式操作系统

2、操作系统五大功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理

3、操作系统两种工作状态： 核心态和用户态。  应用程序工作在用户态，内核模块和操作系统在核心态

4、操作系统结构可以分为：无序结构，层次结构，面向对象结构，对称多处理结构和微内核结构

5、进程状态（重点）：a：就绪-> 各类资源充足，等待被调用 b: 阻塞->缺资源   c:运行->正在执行

6、互斥： 同类资源进行竞争   同步：进程之间开始协作处理

7、数据传输方式：

1)  程序控制方式： 分为无条件传送和程序查询方式两种。方法简单，硬件开销小，IO能力不高，影响CPU的利用率

2）程序中断方式： CPU无需等待提高传输请求的响应速度

3）DMA方式： 在主存和外设直接实现高速，批量数据交换而设置的，直接进行内存存取，效率很高

4）通道方式：外围设备处理器 

8、嵌入式操作系统：

特点：微型化、代码质量高、专业化、实时性强。可裁剪，可配置

 

历年真题：

 每次必考的"银行家算法"，避免死锁的著名算法。（必须会，可以增加一分）

 例题：假设系统中有三类互斥资源R1、R2、R3，可用资源数分别是9、8、5。在T0时刻系统中有P1、P2、P3、P4、和P5五个进程，这些进程对资源的最大需求量和已分配资源数如下所示，如果进程按____序列执行，那么系统状态是安全的。

　　　　

进程	资源最大需求量 R1 R2 R3	已分配资源数 R1 R2 R3
P1	6 5 2	1 2 1
P2	2 2 1	2 1 1
P3	8 1 1	2 1 0
P4	1 2 1	1 2 0
P5	3 4 4	1 1 3

解析:

还剩余资源数：
R1 = 9-(1+2+2+1+1)=2
R2 = 8-(2+1+1+2+1)=1
R3 = 5-(1+1+0+0+3)=0

各进程还需要资源数：

进程	资源最大需求量 R1 R2 R3	已分配资源数 R1 R2 R3	还需要资源数 R1 R2 R3
P1	6 5 2	1 2 1	5 3 1
P2	2 2 1	2 1 1	0 1 0
P3	8 1 1	2 1 0	6 0 1
P4	1 2 1	1 2 0	0 0 1
P5	3 4 4	1 1 3	2 3 1

2、 PV操作和信号量好像也是每次必考的题目，也是1分。 

P 表示通过  V 表示释放

例题：某书店有一个收银员，该书店最多允许n个购书者进入。将收银员和购书者看作不同的进程，其工作流程如下图所示。利用PV操作实现该过程，设置信号量S1、S2和Sn,初值分别为0，0，n。则图中a1，a2应填入（），图中b1和b2应填入（）

解析： Sn 表示有多少顾客在排队。按照付款流程， 顾客先排队，再依次付款然后离开。 那付款动作就是释放，a1 应该是 V(S1） 减一  收银员开始收款   a2 就是p(S2)  收款队列 加+1

           b1 就是P(S1) 付款队列 加+1    b2 就是 V(S2) 释放 收款队列 减一   整体解题思路就是： V 释放(排队 -1) P 通过(排队 +1）