【软考-中级-信息系统知识】04、操作系统

操作系统

• 基础
  • 概念
    • 指令流水线
      • 度量方式有吞吐率、加速比和效率
      • 最大吞吐率取决于流水线中最慢的一段
      • 使加速比和效率最大化，应该对流水线各级采用相同的运行时间。
      • 流水线采用异步控制，不会改善性能，反而会增加复杂性
  • 发展
  • 运行环境
• 进程管理
  • 进程与线程
  • 处理机调度
    • 时间片轮转，不会产生饥饿现象
  • 进程同步
    • 为了使两个进程能同步执行，至少需要两个同步信号
  • 死锁
    • 避免：系统安全状态、银行家算法
    • 检测和解除：资源分配图
    • 3个并发进程竞争资源R，每个进程需要5个R，则至少有（3*4+1＝13）R，才不会出现死锁
• 内存管理
  • 概念
    • cache
      • cache和内存进行地址映像时，冲突次数最小的是全相联映像
      • cache的地址映像方式：全相联映射、直接映像和组相联映像
      • cache的命中率并不随容量的增大而线性增加
  • 虚拟内存
    • 虚拟内存/高速缓存，依赖于局部性原理
    • 页面置换算法
• 文件管理
  • 磁盘组织与管理
    • 磁盘碎片整理程序：合并可用空间，使系统可以更高效地访问文件/文件夹
    • 计算位示图的大小
  • 文件系统实现
    • 打开文件（open）系统功能调用的基本操作是：把文件的控制管理信息从辅存读到主存
    • 将目录文件修改的结果写回磁盘时，系统会发生崩溃，对系统的影响性比较大。解决方案是文件系统的一致性检查（块的和文件的）
  • 文件系统权限
    • d/l rwx rwx r-w
    • 文件类型 所属用户  所在组   其他组
  • 机械硬盘
    • 性能指标不包括盘片数及磁道数
• 设备管理
  • I/O管理概述
  • I/O核心子系统
    • Spooling假脱机技术
      • 利用进程模拟脱机输入输出系统，将独占的外围设备变为共享设备，实现了虚拟设备功能
      • 通过对输入输出井的操作，提高了IO速度，缓解了CPU与IO设不一致的矛盾。
  • 中断
    • DMA关中断，无需CPU执行程序指令来传送数据，直接基于主存和外设建立数据通路进行数据交换
    • 由中断处理程序连接硬件和设备驱动程序
• Shell命令
  • $#表示输入多个变量