系统架构设计考师试考点突破、案例分析、试题实战一本通.docxVIP

系统架构设计师考试考点突破、案例分析、试题实战一本通第?1?章?操作系统根据考试大纲，本章要求考生掌握以下几个方面的知识点：?操作系统的类型和结构。?操作系统基本原理。?网络操作系统及网络管理。1.1考点突破从历年的考试情况来看，本章主要考查操作系统的概念及特点、进程管理、存储管理、文件管理。1.1.1历年考试情况分析在历年的考试试题中，有关操作系统知识的试题如表1-1所示。表1-1 ?操作系统知识试题分布表按照知识点进行总结和归类的试题分布情况如表1-2所示。表1-2 ?操作系统知识归类表从表1-2中可以看出，操作系统知识方面的内容在历年的考试中分值非常稳定，一直稳定维持在4分。所占分数比例的趋势如图1-1所示。图1-1 ?操作系统知识历年试题比例趋势图1.1.2操作系统概论操作系统的定义、功能、类型和层次结构是理解操作系统的工作机制的基础，需要深入理解和掌握。1．操作系统的定义任何一个计算机系统都是由两个部分组成的：计算机硬件系统和计算机软件系统。操作系统（Operating System，OS）是计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统中硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程和有效利用资源，在计算机与用户之间起接口的作用，如图1-2所示。图1-2 ?操作系统与硬件/软件的关系其中，其他系统软件包含但不仅限于：语言处理程序、中间件。在计算机系统中引入操作系统的目的可以从4个方面来理解。（1）用户观点操作系统是用户与计算机之间的接口。一方面，用户可以透明地使用计算机软/硬件资源；另一方面，操作系统提供了一些功能强大的系统调用，用户软件可以使用这些系统调用请求操作系统服务。（2）资源管理观点操作系统是计算机资源的管理者，它管理和分配计算机系统硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，使资源能为多个用户共享，当用户程序和其他程序争用这些资源时，提供有序的和可控的分配。（3）进程观点操作系统由一个系统核心和若干并发运行的程序组成。这些运行的程序称为“进程”，进程可以分为用户进程和系统进程两大类。每个进程完成特定的任务，系统核心则控制和协调这些进程的运行。（4）分层观点操作系统通常采用分层结构实现，各层次的程序按照一定的结构组织并协调工作。2．操作系统的分类操作系统的基本类型有：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、微内核操作系统。（1）批处理操作系统（Batch Processing Operating System）批处理操作系统也称为作业处理系统。在批处理操作系统中，作业成批地装入计算机中，由操作系统在计算机的输入并将其组织好，按一定的算法选择其中的一个或多个作业，将其调入内存使其运行。运行结束后，把结果放入磁盘输出井，由计算机统一输出后交给用户。批处理操作系统中配置了一个监督程序，在该监督程序控制下，系统能够对一批作业自动进行处理。其基本特征是“批量”，把作业的吞吐量作为主要目标，同时兼顾作业的周转时间。批处理操作系统又分为单道批处理和多道批处理系统。单道批处理系统在内存中只能存放一道作业，大大减少了人工操作的时间，提高了机器的利用率。但是，对于某些作业来说，当它发出I/O请求后，CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）必须等待I/O的完成，而由于I/O设备的低速性，从而使CPU的利用率很低。为了改善CPU的利用率，引入了多道程序设计技术，就形成了多道批处理操作系统。在多道批处理操作系统中，不仅在内存中可同时有多道作业在运行，而且作业可随时被调入系统，并存放在外存中形成作业队列。然后，由操作系统按一定的原则，从作业队列中调入一个或多个作业进入内存运行。多道批处理系统具有资源利用率高和系统吞吐量大的优点，但它将用户和计算机操作员分开，使用户无法直接与自己的作业进行交互。另外，作业要进行排队，依次处理，因此，作业的平均周转时间较长。（2）分时操作系统（Time Share Operating System）为了解决批处理系统无法进行人机交互的问题，并使多个用户能同时通过自己的终端以交互方式使用计算机，共享主机中的资源，为此，系统中采用了分时技术，即把CPU的时间划分成很短的时间片，轮流地分配给各个终端作业使用。这种操作系统称为分时操作系统，简称分时系统。对于某个作业而言，若在分配给它的时间片内，作业没有执行完毕，也必须将CPU交给下一个作业使用，并等下一轮得到CPU时再继续执行。这样，系统便能及时地响应每个用户的请求，从而使每个用户都能及时地与自己的作业交互。分时系统具有多路性、独立性、及时性、交互性和同时性等特征。（3）实时操作系统（Real Time Operating System）实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够