软考-4操作系统-51CTO版
第一节操作系统特征与功能进度
本题考查RISC和CISC相关知识。CISC的主要特点如下:
1)指令系统复杂庞大,指令数目一般为200条以上。
2)指令的长度不固定,指令格式多,寻址方式多。
3)可以访存的指令不受限制。
4)各种指令使用频度相差很大。
5)各种指令执行时间相差很大,大多数指令需多个时钟周期才能完成。
6)控制器大多数采用微程序控制。有些指令非常复杂,以至于无法采用硬连线控制。
7)难以用优化编译生成高效的目标代码程序。
RISC的主要特点如下:
1)选取使用频率最高的一些简单指令,复杂指令的功能由简单指令的组合来实现。
2)指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少
3)只有Load/Store(取数/存数)指令访存,其余指令的操作都在寄存器之间进行。
4)CPU中通用寄存器的数量相当多。
5)RISC一定采用指令流水线技术,大部分指令在一个时钟周期内完成。
6)以硬布线控制为主,不用或少用微程序控制。
7)特别重视编译优化工作,以减少程序执行时间。
CPU主动查询外设状态是轮询方式的特点,不是中断控制方式。在轮询方式中,CPU需要不断地查询外设的状态,判断是否需要处理数据。本题选择A选项。
临界资源不能采用时间片轮转分配算法,例如若打印机轮流为不同进程打印文档,将造成文档打印混乱。
Windows Serer 2003的安全登录相关知识,可以使用Ctrl+Alt+Del进行安全登录。
进程调度的核心目的:通过合理的调度策略,操作系统可以确保CPU资源得到充分利用,避免CPU空闲,从而提高整体系统的效率。
第二节基本概念进度
在分时系统中,进程从运行态变为就绪态的典型原因是时间片用完。此时进程并未阻塞或结束,只是暂时让出CPU,进入就绪队列等待下一次调度。
进程等待某一事件(如I/O操作)完成,进程等待事件会导致从运行态变为阻塞态。
进程执行结束,准备退出,进程执行结束会变为终止态。
进程被高优先级进程抢占,被高优先级进程抢占也可能导致从运行态变为就绪态,但题目问“最可能的原因”,在分时系统中时间片用完是最常见和直接的原因。
在时间片轮转调度算法中,系统将CPU时间划分为固定长度的时间片,各进程按先后顺序依次轮流执行一。个时间片。当时间片设置过大时,每个进程在一个时。间片内即可完成全部执行,无需被强制切换,进程间不再发生抢占,调度行为退化为严格按照到达顺序依。次执行,即先来先服务算法。
在分时操作系统中,进程在运行态因时间片到期会被迫释放CPU,进入就绪态等待下一次调度。阻塞态是由于等待某事件(如I/O)发生;终止态是进程结束;挂起态是将进程从内存换出到外存。
时间片轮转(RR)调度算法将CPU时间划分为固定时间片,按就绪队列依次分配。优点是响应时间短、交互性好、公平(每个进程轮流获得服务)。选项B吞吐量通常低于批处理算法,C适合分时系统而非批处理,D错误(有上下文切换开销)。
第三节进程的通信进度
多个进程可以共享系统中的资源,一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。访问临界资源的那段代码叫临界区。
第四节死锁进度
死锁是指多个进程因竞争系统资源或互相通信而处于永久阻塞态,若无外力作用,这些进程将无法推进。
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第五节存储管理方案进度
虚拟存储管理系统的基础是程序的局部性理论。这个理论的基本含义是指程序执行时,往往会不均匀地访问内存储器,即有些存储区被频繁访问,有些则少有问津。
程序的局部性表现在时间局部性和空间局部性上。时间局部性是指最近被访问的存储单元可能马上又要被访问。例如程序中的循环体,一些计数变量,累加变量,堆栈等都具有时间局部性特点。空间局部性是指马上被访问的存储单元,其相邻或附近单元也可能马上被访问。例如一段顺序执行的程序,数组的顺序处理等都具有空间局部性特点。
根据程序的局部性理论,Denning提出了工作集理论。工作集是指进程运行时被频繁访问的页面集合。显然,在进程运行时,如果能保证它的工作集页面都在主存储器内,就会大大减少进程的缺页次数,使进程高效地运行;否则将会因某些工作页面不在内存而出现频繁的页面调入/调出现象,造成系统性能急剧下降,严重时会出现“抖动”现象。
在虚拟存储器中,页面如果很小,虚拟存储器中包含的页面个数就会过多,使得页表的体积过大,页表本身占据的存储空间过大,操作速度将变慢。
A选项,CPU访问存储器时,无论是存取指令还是存取数据,所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中,即局部性原理。虚拟存储器正式依据了这
一原理来设计。C选项,当页面很大时,虚拟存储器中的页面个数会变少,另外,主存的容量比虚拟存储器的容量更少,主存中的页面个数就会更少,缺页率自然很大,就会不断的调入/调出页面,降低操作速度。D选项,段式虚拟存储器是按照程序的逻辑性来设计的,具有易于实现程序的编译、管理和保护,也便于多到程序共享的优点。
装入程序时,只将程序的一部分装入内存,而将其余部分留在外存,就可以启动程序执行。
采用连续分配方式时,会使相当一部分内存空间都处于暂时或“永久”的空闲状态,造成内存资源的严重浪费,也无法从逻辑上扩大内存容量,因此虚拟内存的实现只能建立在离散分配的内存管理的基础上。
有以下3种方式实现:请求分页存储管理、请求分段存储管理、请求段页式存储管理。
虚拟存储器容量既不受外存容量限制,又不受内存容量限制,而是由CPU的寻址范围决定。
Belady异常是指:分配给进程的物理块数增加时,缺页次数反而增加的现象。FIFO算法会表现出这一反常行为。OPT、LRU和Clock算法均不会出现Belady异常(LRU和Clock有栈属性,缺页率随页框数增加而单调不增)。
第六节设备管理技术进度
在八进制表示法中:
用户A(所有者)的完全访问权限是7(4读+2写+1执行)
用户B(组)的只读和运行权限是5(4读+1执行)
用户C(其他用户)的运行权限是1(1执行)
CPU的处理速度远高于I/O设备,若无缓冲,CPU需等待I/O完成才能继续工作。缓冲技术使CPU先将数据写入缓冲区即可继续执行,由I/O设备从缓冲区中取数据,从而缓解速度不匹配的矛盾,提高CPU与I/O的并行性。
第七节磁盘调度进度
饥饿指某个请求因其他请求持续被优先处理而长期无法得到响应,甚至无限期延迟。在磁盘调度中,算法的公平性是避免饥饿的关键。优先处理距离当前磁头最近的请求。最短寻道时间优先算法若持续有新请求集中在磁头附近,远距离请求可能被无限期延迟。
第八节文件结构进度
如果一个系统中的某个文件有两个名字,则该文件必然有两个目录项与之关联,而实际存储的文件只有一个。如果一个系统中的某个文件保存有两个副本,则文件本身需要占用一个目录项,每个副本也需要一个目录项,而实际存储的是三个文件:文件及两个副本。至于文件的存取速度,是与文件的存储方式有关的。本题中两者的存储方式是一样的,只不过目录项的个数有区别。个文件有多个名字,可以看成是多个名字共享一个文件,而副本与文件本身可以看成是独立的。
文件控制块(FCB)存储文件的元数据,如文件名、文件大小、创建时间、访问权限、物理存储位置(盘块号)等,但不存储文件的具体数据内容。文件数据存放在数据块中。
文件的逻辑结构是从用户角度看到的组织形式,包括流式文件(无结构字节流)和记录式文件(有结构记录)。索引文件、连续文件、链接文件等属于物理结构(存储分配方式)
第九节文件目录进度
绝对路径是从根目录开始的路径,以“\"代表根目录。
相对路径是从当前路径开始的路径,以"...\”代表上一级目录。
切换当前工作目录的命令是cd,可以使用相对路径也可以使用绝对路径。
第十节文件存取方法进度
第十一节文件存储空间管理进度
位示图?
块号为100的内存块回收时,其对应的位示图行号r和
列号c分别为:
r=(100+1)/32=3
C= (100+1)%32-1=4
盘块号=起始块号+[盘块号/(1024*8)]=起始块号+[409612/ (1024*8) ]=32+50=82
位号=盘块号%(1024*8)=409612%(1024*8)=12
第十二节操作系统有关命令进度
route print是Windows操作系统中查看本地IP路由表的正确命令。执行后会显示网络目标、网关、接口、跃点数等完整的路由信息。
route show语法错误。在Windows系统中,route命令没有show参数,因此无法执行。
netstat -a用于显示所有活动的网络连接和监听端口,其功能与查看路由表无关。如需用netstat查看路由表,应使用netstat-r。
ipconfig主要用于显示或更新IP配置,不支持查看路由表。
openEuler 是由开放原子开源基金会孵化的全场景开源操作系统项目,面向数字基础设施四大核心场景(服务器、云计算、边缘计算、嵌入式),全面支持 ARM、x86、RISC-V、loongArch、PowerPC、SW-64 等多样性计算架构
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