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软考中操作系统部分考点概要

2013年10月06日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1290字 ⁄ 字号 评论关闭

操作系统这块在软考考试大纲中内容挺多,但主要考点就三点:进程、存储和一些考量不大的知识(作业管理、文件管理、SPOLLING技术)

 

操作系统的核心是进程管理。 进程中的知识点有三态图、五态图、前驱图、进程间的通信等。在进程间的通信不可避免的要涉及进程间的同步和互斥。在互斥中我们要了解下临界资源这个名词。它是指各个进程间共享的资源中一次只供一个进程使用的资源。实现进程间的同步和互斥,在软考主要涉及两种方法——PV操作(信号量机制)和管程。如果这种同步和互斥设计不好,那进程和系统很可能进入死锁状态。解决

 

PV操作,首先要清楚信号量这个概念。信号量包含两类,一类是公用信号量,他实现进程间的互斥,初值为1或资源数目;另一类是私用信号量,它实现进程间的同步,初值为0或某个正数。除了这些最重要的是要理解信号量的物理意义:S>=0表示资源的可用数,s<0表示阻塞队列中等待该资源的进程数。然后再理解P操作和V操作就容易些了。在希赛视频中给出的定义,感觉有点绕。书本定义如下,P操作定义:s=s-1,若s>=0,则执行P操作的进程继续执行;否则若s<0,则置该进程为阻塞状态(因为无资源可用),并将其插入阻塞队列。V操作定义:s=s+1,若s>0,则执行V操作的进程继续执行;否则若S<=0,则从阻塞状态唤醒一个进程,并将其插入就绪队列,然后执行V操作的进程继续。

使用信号量和PV操作来解决同步和互斥会有以下几个突出缺点,也由此提出了管程机制

 

进程间的同步和互斥问题中有些经典的问题例子,像生产者和消费者问题、读写者问题。在认识这些问题前,要理解临界资源和临界区的含义。可以用以上两种机制来实现。

在进程管理中,如果设计不当,最容易出现死锁。他出现的必要条件和解决策略要有所了解。尤其是死锁避免中的经典算法——银行家算法。

 

 

存储中涉及的就是虚拟存储。主要的考点是局部性原理、页市存储管理、段式存储管理、段页式存储管理和页面置换算法。

可以说局部性原理是虚拟存储技术的前提。它主要包括两点:时间局部性和空间局部性。在页市存储管理中系统的虚地址是一个有序对(页号,位移);在段式存储管理中虚地址也是一个有序对(段号,位移)。段页式则是前两种的结合,系统为每个进程建立段,为每个段建立一个页表。在这里注意如何计算物理地址等知识。

由于我们的程序不是一次性被加载到主存中,在执行某些页时也许它还没被加载到主存中,这时就需要页面置换了。页面置换算法有先进先出算法、最近最少使用算法、最优算法等。

 

 

作业由三部分构成,即程序、数据和作业说明书。它是用户在完成一项任务过程中要求计算机系统所做工作的集合。作业状态有后备状态、运行状态、完成状态。作业调度算法主要有五种(优先数调度算法,先来先服务算法,最短作业优先算法、最高相应比优先算法、定时轮转算法)。涉及的题型是根据某种算法计算多个作业的平均等待时间,平均周转时间等。

而文件管理主要就是清楚三种文件结构。而SPOOLING技术是使独占使用的设备变成多台虚拟设备的技术。

 

本文是软考考点的概要说明。对本文中的内容还是要多在实践中理解。重点掌握进程部分!

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