徐州网站建设方案,在ps中做网站首页的尺寸,成都网站建设四川冠辰科技,做网站为什么需要营业执照二. 操作系统
1. 操作系统概念
#xff08;1#xff09;操作系统的作用 操作系统是计算机硬件之上的第一层软件系统。
操作系统通常用来#xff1a;
管理系统的硬件、软件、数据资源。控制程序运行。人机之间的接口。应用软件与硬件之间的接口。
可概括为#xff1a; …二. 操作系统
1. 操作系统概念
1操作系统的作用 操作系统是计算机硬件之上的第一层软件系统。
操作系统通常用来
管理系统的硬件、软件、数据资源。控制程序运行。人机之间的接口。应用软件与硬件之间的接口。
可概括为
进程管理存储管理文件管理作业管理设备管理
例题
计算机系统的层次结构如下图所示基于硬件之上的软件可分为 a、b、c 三个层次图中 a、b、c 分别表示。 A.操作系统、系统软件和应用软件
B.操作系统、应用软件和系统软件
C.应用软件、系统软件和操作系统
D.应用软件、操作系统和系统软件
解析
由操作系统的定义可知它是计算机硬件之上的第一层软件系统并且用户使用的通常是有具体功能的应用软件所以选项 C 正确。
2特殊的操作系统
分类特点批处理操作系统 单道批一次一个作业入内存作业由程序、数据、作业说明书组成。 多道批一次多个作业入内存多道、宏观上并行、微观上串行。 分时操作系统 采用时间片轮转的方式为多个用户提供服务每个用户感觉独占系统。 特点多路性、独立性、交互性和及时性。 实时操作系统实时控制系统和实时信息系统交互能力要求不高可靠性要求高规定时间内响应并处理网络操作系统 方便有效共享网络资源提供服务软件和有关协议的集合。 主要有Unix、Linux 和 Windows Server 分布式操作系统任意两台计算机可以通过通信交换信息是网络操作系统的更高级形式具有透明性、可靠性和高性能等特性。微机操作系统 WindowsMicrosoft 开发的图形用户界面、多任务、多线程操作系统。 Linux免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统多任务、多用户、多线程和多 CPU 的操作系统。 嵌入式操作系统 运行在智能芯片环境中。 特点微型化、可定制针对硬件变化配置、实时性、可靠性、易移植性HAL 和 BSP 支持
例题
从减少成本和缩短研发周期考虑要求嵌入式操作系统能运行在不同的微处理器平台上能针对硬件变化进行结构与功能上的配置。该要求体现了嵌入式操作系统的。
A.可定制性 B.实时性 C.可靠性 D.易移植性
解析
根据嵌入式操作系统的特点可知这是可定制性针对硬件变化配置选项 A 正确。容易与易移植性混淆易移植性是由 HAL硬件抽象层和 BSP板级支持包支持。
2. 进程的概念
1进程与线程
进程进程是程序在一个数据集合上运行的过程它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。由程序块、数据库、进程控制块PCB三部分组成。
PCBPCB 是进程存在的唯一标志。包含进程标识符、状态、位置信息、控制信息、队列指针链接同一状态的进程、优先级、现场保护区等。
进程的 2 个基本属性可拥有资源的独立单位可独立调度和分配资源的基本单位。
进程与程序的区别进程是程序的一次执行过程没有程序就没有进程。
程序是一个静态的概念进程是一个动态的概念。进程由创建而产生完成任务后因撤销而消亡进程是系统进行资源分配和调度的独立单位而程序不是。 可参考文章Java 知识点整理 2 — 多线程 Java 知识点整理 9 — JVM
例题
在支持多线程的操作系统中假设进程 P 创建了若干个线程那么是不能被这些线程共享的。
A.该进程中打开的文件
B.该进程的代码段
C.该进程中某些线程的栈指针
D.该进程的全局变量
解析
根据上图可得栈指针不能共享选 C。
2进程的状态
进程的状态变化主要有三态模型和五态模型两种。
三态模型 运行当一个进程在 CPU 上运行时候。单处理机处于运行态的进程只有一个
就绪一个进程获得了除 CPU 外的一切所需资源一旦得到处理机即可运行。
阻塞阻塞也称等待或睡眠状态一个进程正在等待某一事件发生如请求 I/O、等待 I/O 完成而暂时停止运行此时即使把 CPU 分配给进程也无法运行故称进程处于阻塞状态。
五态模型 相比于三态模型五态模型多了对就绪和阻塞状态的静止状态即静止就绪和静止阻塞。
导致挂起的原因
进程过多主存资源不足此时必须将某些进程挂起放到磁盘暂时不参与调度以平衡系统负载。系统出现故障或者是用户调试程序也可能需要将进程挂起检查问题。 例题
在单处理机系统中采用先来先服务调度算法。系统中有 4 个进程 P1、P2、P3、P4假设按此顺序到达其中 P1 为运行态P2 为就绪态P3、P4 为等待态且 P3 等待打印机P4 等待扫描仪。若 P1则 P1、P2、P3、P4 的状态分别是。
A.时间片到 B.释放了扫描仪 C.释放了打印机 D.已完成
A.等待、就绪、等待和等待
B.运行、就绪、运行和等待
C.就绪、运行、等待和等待
D.就绪、就绪、等待和运行
解析
第一个空不好直接得出先看第二个空。由于是单处理机系统所以系统中最多只能存在一个运行状态的进程并且该题目中进程只有三种状态即三态模型三态模型中等待状态无法直接变成运行状态所以排除 BD。选项 A 中没有运行态当 P1 变成等待态后CPU 空闲此时 P2 应该进入运行态所以 A 错误。选项 C 正确P1 进入就绪态空出了 CPUP2 获得 CPU 进入运行态。由此可得P1 进入就绪态只能是时间片用完所以第一个空选 A。
3. 进程调度
1PV 操作的概念
同步与互斥
同步存在直接制约关系速度不一致在一定情况停下等待。例如两人同时出发一人步行一人开车开车先到的人等待步行的人抵达然后再进行后续操作。
互斥存在间接制约关系如千军万马过独木桥。
而独木桥可以看作是各进程之间互斥访问的资源称为临界资源。进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。
进程之间存在并发的特点通过 PV 操作来实现资源的同步与互斥访问。
PV即 P(S) 和 V(S)。P 也叫加锁S 也叫解锁。
S 指信号量是一种特殊的变量是全局变量。
信号量可以表示资源数量信号量为负数时表示排队进程数欠的资源数。 S 代表资源数有进程申请资源那么 S 的数量会相应减少然后判断资源是否足够例如本来资源有 1 个申请后还剩 0 个资源是充足的够进程用所以执行后续操作但如果此时又来了个进程申请资源此时 S -1资源不够了进程就会进入阻塞队列等待S -1 也表示有一个进程在排队或者说欠了一个资源。等上一个进程用完后释放了资源S 的数量会相应增加然后检查是否有进程正在排队注意此时 S 0也代表有进程正在排队然后通知排队的进程有资源可用了此时排队的进程进入就绪态。
例题1
PV 操作是操作系统提供的具有特定功能的原语。利用 PV 操作可用。
A.保证系统不发生死锁。
B.实现资源的互斥使用。
C.提供资源利用率。
D.推迟进程使用共享资源的时间。
解析1
PV 操作就是加锁和解锁所以可能会发生死锁A 选项错误。PV 操作能够实现资源的互斥访问所以 B 选择正确。加锁和解锁会降低资源的利用率C 选项错误。PV 操作是对临界资源的访问进行控制访问所以不会影响共享资源D 选项错误。
例题2
假设系统中有 n 个进程共享 3 台扫描仪并采用 PV 操作实现进程同步与互斥。若系统信号量 S 的当前值为 -1进程 P1、P2 又分别执行了一次 P(S) 操作那么信号量 S 的值应为。
A.3 B.-3 C.1 D.-1
解析2
信号量 S 代表资源数一开始应为 3现在的值为 -1说明有一个进程在排队之后 P1、P2 又分别进行了一个 P(S)即申请资源并且信号量为全局变量所以 S -1 - 1 -1 -3选 B。
2信号量与 PV 操作
PV 操作与互斥模型
如多个进程共享一台打印机问题 在使用打印机前先去申请资源检查资源是否足够加锁使用使用后释放资源并通知其它排队者。
在互斥模型中PV 操作成对存在于一个进程中。互斥信号量 S 的初始值为 1因为打印机资源一次只能一个进程使用。
PV 操作与同步模型
如单缓冲区生产者、消费者问题 在同步模型中同一对 PV 操作不在一个进程中而存在于两个进程中。
由分析可知一个产品被放到缓冲区前需要先检查缓冲区资源是否足够即 P(S1)而释放缓冲区资源是在消费者取出产品后才释放即 V(S1)所以信号量 S1 代表缓冲区资源初始值应该为 1。一个产品被放到缓冲区后产品资源数量应该相应增加即 V(S2)而产品资源被消耗是在消费者取出前去申请使用并检查是否有产品资源所以信号量 S2 代表产品资源初始值应该为 0。
PV 操作与混合模型
如在单缓冲区生产者、消费者问题的基础上增加了互斥模型的概念 在同步模型中已经提到S1、S2 分别代表缓冲区资源和产品资源在这个基础上再增加互斥模型的概念即信号量 S 代表对缓冲区的访问权初始值为 1。生产者将产品送到缓冲区前需要先申请访问权并检查是否有资源送完后释放访问权消费者同样如此从缓冲区取产品时需要先申请访问权取到后再释放。P(S) 和 V(S) 存在于同一个进程中是互斥模型这样就形成了一个同步模型与互斥模型同时存在的混合模型。
例题
假设铁路自动售票系统有 n 个售票终端该系统为每个售票终端创建一个进程 Pii 1,2,…,n管理车票销售过程。假设 Tji 1,2,…,m单元存放某日某趟车的车票剩余票数Temp 为 Pi 进程的临时工作单元x 为某用户的购票张数。Pi 进程的工作流程如下图所示用 PV 操作实现进程间的同步与互斥。初始化时系统应将信号量 S 赋值为。图中a、b、c处应分别填入。 A.n-1 B.0 C.1 D.2
A.V(S)、P(S) 和 P(S)
B.P(S)、P(S) 和 V(S)
C.V(S)、V(S) 和 P(S)
D.P(S)、V(S) 和 V(S)
解析
由图可知进程首先按用户需求找到单元 Tj然后将 Tj 的值赋值给临时工作单元 Temp即剩余车票数接下来是对 Temp 的判断看 Temp 的值剩余车票数是否大于用户购票数。如果大于则购票并减少剩余车票数输出 x 张票如果小于则提示无票。因此整个购票过程相当于是依靠 Temp 来进行暂存因为不可能让多个用户同时去操作剩余票数假设 Tj 2即还剩两张票如果来了两个用户都去购买两张票肯定只有一个用户能成功买上另一个会提示无票。因此 Temp 就相当于缓冲区资源每次仅允许一个进程使用所以初始信号量 S 的值为 1代表缓冲区资源即 Temp 的数量。那么用户在购票前就需要先加锁即 P(S)Temp 的值要么大于等于 x可以购票要么小于 x无法购票两条路只能走一条所以每条路都会进行解锁释放缓冲区资源即 V(S)。典型的互斥模型同一对 PV 操作同时存在于一个进程中。所以选择 CD。
3前趋图与 PV 操作
前趋图 图中每个节点代表一个进程每个节点所指向的下一个节点为它的后继自己为下一个节点的前趋如 D 是 A 的后继节点A 是 D 的前趋节点每个节点的间线流出代表 V即释放资源流入代表 P申请资源。
举例上述前趋图代表包饺子的过程A 是绞肉B 是切葱末C 是切姜末D 是搅拌E 是包饺子。 整个流程有严格的先后顺序肯定不能先搅拌再绞肉切葱姜末。信号量 Sa、Sb、Sc、Sd 的初始值都是 0。进程 A、B、C 完成后都进行 V 操作即先释放资源资源数增加然后进程 D 在搅拌前需要先申请资源并判断是否充足即进行 3 次 P 操作然后搅拌搅拌完成后再 V(Sd)释放资源最后进程 E 在进行包饺子前先申请资源并判断然后包饺子。
先根据前趋图标注每个节点的 PV然后顺着做就可以了。记住流出代表 V流入代表 P。
例题
进程 P1、P2、P3、P4、P5 的前趋图如下所示 若用 PV 操作控制进程 P1、P2、P3、P4、P5 并发执行的过程则需要设置 5 个信号 S1、S2、S3、S4、S5且信号量 S1 ~ S5 的初值都等于零。下图中 a 和 b 处应分别填c 和 d 处应分别填e 和 f 处应分别填。 1. A.V(S1) P(S2) V(S3) B.P(S1) V(S2) V(S3) C.V(S1) V(S2) V(S3) D.P(S1) P(S2) V(S3)
2. A.P(S2) P(S4) B.P(S2) V(S4) C.V(S2) P(S4) D.V(S2) V(S4)
3. A.P(S4) V(S4) V(S5) B.V(S5) P(S4) P(S5) C.V(S3) V(S4) V(S5) D.P(S3) P(S4) V(S5)
解析
先根据前趋图标出每个节点的 PV 根据图示首先看 a 和 b。P1 有两个流出所以应该有两个 V 操作分别流向 P2 和 P3所以 a 应该填两个 V 操作即 V(S1) 和 V(S2)P2 进程得到 S1 资源后先进行 P 操作即 P(S1)已给出然后进行 V 操作即 V(S3)。所以第一个空选 C然后看 c 和 dP3 进程得到 S2 资源后应该先进行 P 操作即 P(S2)然后进行 V 操作即 V(S4)因此第二个空选 B最后看 e 和 fP4 进程得到 S3 资源后先进行 P 操作即 P(S3)已给出然后进行 V 操作V(S5)然后 P5 进程有两个 P 操作分别申请 S4、S5所以有 P(S4) 和 P(S5)第三个空选 B。注意每个进程释放后的资源标识。
后续会不断更新整理。
