信息系統(tǒng)管理工程師學習筆記-全文預覽
【正文】 序運行過程中數(shù)據(jù)的值能否改變：常量（整型、實型、字符、符號）、變量。 引入多道程序設(shè)計的好處：提高了CPU的利用率；提高了內(nèi)存和I/O設(shè)備的利用率；改進了系統(tǒng)的吞吐率；充分發(fā)揮了無系統(tǒng)的并行性。 作業(yè)步：作業(yè)加工過程中的一個步驟。 為防止系統(tǒng)崩潰造成文件破壞，定時轉(zhuǎn)儲是一種經(jīng)常使用的方法。 文件結(jié)構(gòu)：邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)。 存取方法是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的使用文件的技術(shù)和手段。 文件：由文件名字標識的一組相關(guān)信息的集合。作業(yè)表是作業(yè)調(diào)度程序執(zhí)行作業(yè)調(diào)度的依據(jù)，是Spooling系統(tǒng)和作業(yè)調(diào)度程序共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 “緩輸出程序”能將信息從輔助存儲器輸出緩沖區(qū)域輸出到輸出設(shè)備。 設(shè)備無關(guān)軟件的基本功能：執(zhí)行適用于所有設(shè)備的常用I/O功能，并向用戶層軟件 提供一個一致的接口。 I/O軟件組成：I/O中斷處理程序（底層）、設(shè)備驅(qū)動程序、與設(shè)備無關(guān)的操作系統(tǒng) I/O軟件、用戶I/O軟件。 ②輸入輸出控制方式 按照I/O控制器功能的強弱以及和CPU之間聯(lián)系方式的不同，可劃分為： 詢問方式（程序直接控制方式）、中斷方式、DMA方式（直接存儲器存取方式）、通 道（輸入輸出處理器）方式。 基本原理： 頁框：物理地址分成大小相等的區(qū)多分區(qū)每個區(qū)稱為一塊； 頁面：邏輯地址分成大小相等的區(qū)，區(qū)的大小與塊的大小相等； 邏輯地址形式： 頁表和地址轉(zhuǎn)換：重定位寄存器的集合稱為頁表； 相聯(lián)存儲器和快表 （5）分段式存儲管理 （6）虛擬存儲管理 設(shè)備管理 外圍設(shè)備：存儲型設(shè)備、輸入輸出型設(shè)備。（1）存儲器的層次計算機系統(tǒng)的存儲器可分為：寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤緩存、固定磁盤、可移動存儲介質(zhì)（2）地址轉(zhuǎn)換與存儲保護邏輯地址轉(zhuǎn)化為物理地址，稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位。（5）死鎖 死鎖：兩個進程分別等待對方占用的一個資源，于是兩者都不能執(zhí)行而處于永遠等待的狀態(tài)。 典型的進程間同步問題：生產(chǎn)者—消費者問題。 常用的現(xiàn)場信息：通用寄存器的內(nèi)容、控制寄存器的內(nèi)容、用戶堆棧指針、系統(tǒng)堆棧指針等。（2）進程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換 三態(tài)模型：運行態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)。②分時操作系統(tǒng)特征：同時性、獨立性、及時性、交互性。與并行處理機進行比較：① 結(jié)構(gòu)靈活性② 程序并行性③ 并行任務派生性④ 進程同步⑤ 資源分配和進程調(diào)度（5）CISC/RISC指令系統(tǒng)使指令系統(tǒng)越來越復雜的出發(fā)點有① 使目標程序得到優(yōu)化② 給高級語言提供更好的支持③ 提供對操作系統(tǒng)的支持RISC與CISC比較：①指令數(shù)目較少，一般都選用使用頻率最高的一些簡單指令②指令長度固定，指令格式種類少，殉職方式種類少③大多指令可在一個機器周期內(nèi)完成④通用寄存器數(shù)量多，只有存數(shù)/取數(shù)指令訪問存儲器，其他指令均在寄存器之間進行操作。④ 并行處理機的研究必須與并行算法的研究密切結(jié)合，以使它的求解算法的適應性更強一些，應用面更廣一些。主要特點：① 并行處理機是以單指令流多數(shù)據(jù)流方式工作的。同時性指的是兩個或兩個以上的事件在同一時刻發(fā)生，并發(fā)行指的是兩個或兩個以上的事件在同一時間間隔發(fā)生。（3）輔助存儲器：其中的內(nèi)容需要調(diào)入主存后才能被CPU訪問。 控制器組成圖存儲器：存放數(shù)據(jù)和程序的部件，通過地址線和數(shù)據(jù)線與其他部件相連。⑤ 時序信號產(chǎn)生部件：以時鐘脈沖為基礎(chǔ)，產(chǎn)生不同指令相對應的周期、節(jié)拍、工作脈沖等時序信號，以實現(xiàn)機器指令執(zhí)行過程的時序控制。② 指令寄存器（IR）：用以存放現(xiàn)行指令，以便在整個指令執(zhí)行過程中，實現(xiàn)一條指令的全部功能控制。（Central Processing Unit）中央處理器 + 內(nèi)部 外設(shè)信息加工 主機運算器：進行算術(shù)和邏輯運算的部件，運算數(shù)據(jù)以二進制格式給出，它可從存儲器取出或來自輸入設(shè)備，運算結(jié)果或?qū)懭氪鎯ζ鳎蛲ㄟ^輸出設(shè)備輸出。知識體系結(jié)構(gòu) 信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識：計算機基礎(chǔ)知識以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡(luò)等核心技術(shù)知識。一、 計算機硬件基礎(chǔ) 計算機的基本組成計算機硬件系統(tǒng)：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。① 程序計數(shù)器（PC）：在大多數(shù)機器中存放的是要執(zhí)行的下一條指令的地址。啟停線路是對脈沖源產(chǎn)生脈沖的的控制。⑧ 總控制邏輯：實現(xiàn)對總線信息傳輸?shù)目刂?。CPU能夠直接訪問的存儲器稱為內(nèi)存儲器，高速緩存和主存都是內(nèi)存儲器，主存與緩存之間要不斷交換數(shù)據(jù)。它包括同時性與并發(fā)行。（3）并行處理機系統(tǒng)并行處理機通常由一個控制器CU、N個處理器單元（PE）以及一個互連網(wǎng)絡(luò)部件組成。③ 并行處理機是以某一類算法為背景的專用計算機。MIMD計算機與SIMD計算機的本質(zhì)差別在于并行性級別的不同：前者要實現(xiàn)任務或作業(yè)一級的并行，而后者只實現(xiàn)指令一級的并行。① 通過資源管理，提高計算機系統(tǒng)的效率② 改善人機界面，向用戶提供良好的工作環(huán)境（2）功能及特征存儲分配、存儲共享、存儲保護、存儲擴充處理中斷事件、處理器調(diào)度提供外圍設(shè)備的控制與處理、提供緩沖區(qū)的管理、提供外圍設(shè)備的分配、提供共享型外圍設(shè)備的驅(qū)動、實現(xiàn)虛擬設(shè)備特征：并發(fā)性、共享性、異步性功能：處理器管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理、網(wǎng)絡(luò)與通信管理（3）系統(tǒng)類型①批處理操作系統(tǒng)特征：用戶脫機管理、成批處理作業(yè)、多道程序運行、作業(yè)周轉(zhuǎn)時間長。 進程屬性：結(jié)構(gòu)性、共享性、動態(tài)性、獨立性、制約性、并發(fā)行。 一個進程映像包括：進程程序塊、進程數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)/用戶堆棧、進程控制塊。 互斥是解決進程間競爭關(guān)系的手段；同步時解決進程間協(xié)作關(guān)系的手段；臨界區(qū)管理可以解決進程互斥問題；進程互斥關(guān)系是一種特殊的進程同步關(guān)系，即逐次使用互斥共享資源。 P操作申請資源；V操作釋放資源。存儲管理的功能：主存儲空間的分配和回收、地址轉(zhuǎn)換和存儲保護、主存儲空間的共享、主存儲空間的擴充。 （4）分頁式存儲管理 優(yōu)點：既可以免去移動信息的工作，又可盡量減少主存的碎片。 I/O設(shè)備劃分：輸入型外圍設(shè)備、輸出型外圍設(shè)備、存儲型外圍設(shè)備。 （2）I/
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