2014年软考《系统架构设计师》考点:第二章

第二章

　　计算机系统 由 硬件和软件组成，软件通常分为 系统软件和应用软件。

　　系统软件支持应用软件的运行，为用户开发应用软件提供平台，用户可以使用它，但不能随意修改它。

　　常用的系统软件有 操作系统、语言处理程序、连接程序、诊断程序、数据库 等。

　　应用软件指 计算机用户利用 软硬件资源 为某一专门的应用目的而开发的软件。

　　2.1 操作系统基础知识

　　操作系统 Operating System，是计算机系统的核心系统软件。

　　2.1.1 操作系统的原理、类型、结构

　　1、操作系统定义

　　硬件资源包括 中央处理器、存储器、输入输出设备。

　　软件资源是以 文件形式保存在存储器上的 程序和数据。

　　操作系统既 有效组织和管理 系统中各种 软硬件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，又控制程序的执行，为用户使用计算机 提供了一个 良好的环境和友好的接口。

　　2、操作系统分类

　　按功能不同分：单用户操作系统、批处理操作系统;分时操作系统、实时操作系统;网络操作系统、分布式操作系统;嵌入式操作系统。

　　3、操作系统的特征

　　并发性、共享性、虚拟性、不确定性。

　　4、操作系统的功能

　　进程管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理。

　　2.1.2 处理机 与 进程管理

　　1、进程的定义及其分类

　　进程通常由 程序、数据、进程控制块 PCB 组成。

　　2、进程的状态转换与控制

　　就绪、运行、阻塞。

　　进程控制是通过 进程控制原语实 现的，进程控制原语主要有：创建原语、撤销原语、挂起原语、激活原语、阻塞原语、唤醒原语。

　　注：原语不可分割，不允许中断。

　　3、进程互斥与同步 以及 P/V 操作

　　同步是使在异步环境下的各进程按一定的 顺序和速度 执行。

　　互斥 要保证临界资源 一次只能提供一个进程使用，称为 临界资源 CR。

　　PV操作是低级通信原语，在执行期间不可分割，P表示申请一个资源，V表示释放一个资源。

　　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(因为无可用资源)，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操作的进程继续执行。

　　4、进程通信与管程

　　控制信息的交换称为低级通信，数据的交换称为高级通信。

　　高级通信的类型有 共享存储系统、消息传递系统、管道通信。

　　在任一时刻最多只有一个进程能够真正地进入管程，其他的只能等待。

　　5、进程调度与死锁

　　产生死锁的四个必要条件：互斥条件、请求保持条件、不可剥夺条件、环路条件。

　　预防策略，破坏死锁的四个必要条件之一。

　　6、线程

　　线程是进程中的一个实体，是被系统独立分配和调度的基本单位。

　　线程只拥有一些运行中必不可少的资源。

　　同一个进程中的多个线程可以并发执行，线程具有：就绪、运行、阻塞，三个基本状态。

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