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統考計算機作業系統重難點的複習指導

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作業系統計算機組成原理的部分內容是相關的,甚至是重疊的,例如虛擬儲存器、輸入輸出等,大家在複習時,可對照計算機組成原理一起復習。小編為大家精心準備了統考計算機作業系統重難點複習規劃,歡迎大家前來閱讀。

統考計算機作業系統重難點的複習指導
  統考計算機作業系統重難點複習計劃

第一:作業系統概述 作業系統概述這部分內容不會出現大題。一般是以基本原理和概念的形式為主,屬於識記形式的題目。重點是作業系統的定義、作業系統的特徵和主要功能等。

第二:程序管理 程序管理是考試的熱門,考點即可以出現在選擇題中,也可出在綜合應用題中。重點是要掌握程序的基本特徵、程序的狀態及其相互轉換的條件和過程;程序與執行緒的區別和聯絡;程序通訊的基本型別;排程的基本概念、時機、切換過程,掌握各種排程演算法及其環境,並會用演算法進行計算;程序同步相關概念、同步互斥機制;死鎖的定義、死鎖產生的四個必要條件、熟練掌握死鎖的預防、死鎖的避免,死鎖解除的原理與方法。

從往年試題來看,在綜合應用題中,考了一道訊號量機制的應用題,這部分是作業系統科目的難點,也是考試的熱點

第三:記憶體管理 記憶體管理這部分內容也要作為重點進行復習,這部分內容的考查方式也很靈活。建議重點複習記憶體連續分配演算法、非連續分配管理方式、虛擬記憶體請求分頁的基本原理,頁面置換演算法等。虛擬記憶體這部分內容可以結合計算機組成原理科目中虛擬儲存器來進行復習。

第四:檔案管理 檔案管理這部分內容的重點是檔案的幾種邏輯物理結構,目錄的管理和磁碟管理,重點掌握磁碟管理各種排程演算法的基本原理及其應用。

第五:輸入/輸出管理 輸入/輸出管理這部分重點掌握四種輸入/輸出控制方式特點及相互比較、中斷處理、SPOOLing技術,提高效能的緩衝策略等。

作業系統學習方法

輔導班能提供很多模擬試題,由學員線上測試,老師進行批改和試題講解。這些模擬試題是老師根據考試大綱來命題的,符合考試要求,對考生進行考前練習,起到十分關鍵的作用。

因為研究生考試基本上是靠我們自己學習,那麼學習完之後,如何知道學習的效果呢?這就需要多參加測試,特別是跨考教育的四輪五階教學法,會定期安排測試,對我們有很大的幫助。計算機考研專業課中有80分的單項選擇題,這是與軟考的考法一致的,從考試大綱來看,所考查的知識點比軟考要窄一些,要求也低一些。因此,在沒有看到真實試題之前,建議考生拿軟考上午試題(作業系統部分)作為模擬測試。

作業系統是計算機專業課程體系中很重要的一門核心專業基礎課程,在前兩年的考試中,對作業系統科目的考查都佔了35分,次於資料結構和計算機組成原理,但要高於計算機網路。從這兩年統考作業系統科目的情況來看,在往年的考試中,都是設定了10道選擇題和2道大題,因此作業系統的複習備考大家要格外重視。

  考研計算機專業重要原理概念

1.機群系統的關鍵技術有:

(1)高效的通訊系統;(2)並行程式設計環境;(3)負載平衡技術;(4)多種並行語言的支援;(5)全域性資源的管理與利用。

處理機與SIMD處理機相比有哪些特點?

(1) 它有多個控制器,至少有多個指令部件,用以對各個PE實現單獨的控制,而又相互協調配合。

(2) 多處理機的外圍裝置要能夠被多個PE分別呼叫,因而要通過互連網路轉接,而不象並行處理機的外圍裝置那樣統一訪問主儲存器進行程式和陣列的有規則的傳送。

(3) 並行處理機由於主要完成陣列向量運算,它的PE和MM之間的資料交往是比較有規則的,儲存器訪問的地址變換功能下必要求太高,因而互連網路的作用主要放在資料對準上,可以做得比較簡單,但是,多處理機由於互連網路必須滿足各個PE隨機地訪問主儲存器的要求,所以,連線模式、頻帶和路徑選擇等問題都要複雜得多。儲存對映部件對每一個PE也是必需的。

3.在對稱型多處理機(SMP)系統中,解釋UMA、NUMA和COMA的含義,並分別敘述它們的特點。

根據儲存器和外圍資源如何共享或分佈,把共享儲存型多處理機分為三種模型:

UMA:均勻儲存器存取(Uniform-Memory-Access)模型;

NUMA:非均勻儲存器存取(Nonuniform-Memory-Access)模型;

COMA:只用快取記憶體的儲存器結構(Cache-Only Memory Architecture)模型。

UMA多處理機模型的特點是:物理儲存器被所有處理機均勻共享。所有處理機對所有儲存字具有相同的存取時間。每臺處理機可以有私用快取記憶體,外圍裝置也以一定形式共享。

NUMA多處理機模型的特點是:其訪問時間隨儲存字的位置不同而變化。其共享儲存器物理上是分佈在所有處理機的本地儲存器上。所有本地儲存器的集合組成了全域性地址空間,可被所有的處理機訪問。處理機訪問本地儲存器是比較快的,但訪問屬於另一臺處理機的遠端儲存器則比較慢,因為通過互連網路會產生附加時延。

COMA多處理機模型的特點是:一種只用快取記憶體的多處理機。COMA模型是NUMA機的一種特例,只是將後者中分佈主儲存器換成了快取記憶體,在每個處理機結點上沒有儲存器層次結構,全部高速緩衝儲存器組成了全域性地址空間。遠端快取記憶體訪問則藉助於分佈快取記憶體目錄進行。

(1) 虛擬共享儲存器的其基本思想是:將物理上_______在各個處理機內的區域性儲存器,在邏輯上_______ ,形成一個統一的______ 來實現儲存器的共享。每個處理機可以訪問全域性儲存器的任一位置,使用者可以把它當成一個_______ 。

(2) 虛擬共享儲存器系統的主要優點有:_______ ;________ ;_________ ;和__________ 。

(3) 目前,實現虛擬共享儲存器系統主要途徑有:________ ;_________ ;和 。現有的虛擬共享儲存器系統大多數採用______ 和_______ ,或採用_______ 結合起來實現。

  統考計算機組成原理重難點複習指導

一、考查目標

1、理解單處理器計算機系統中各部件的內部工作原理、組成結構以及相互連線方式,具有完整的計算機系統的整機概念。

2、理解計算機系統層次化結構概念,熟悉硬體與軟體之間的介面,掌握指令集體系結構的基本知識和基本實現方法。

3、能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法,對有關計算機硬體系統中的理論和實際問題進行計算、分析,並能對一些基本部件進行簡單設計。

二、知識點解析

在計算機組成原理方面,主要考查計算機系統基礎知識、資料的表示和運算、儲存器層次結構、指令系統、中央處理器、匯流排、輸入輸出系統。

1、計算機系統概述

學習計算機組成原理之前,我們先要了解計算機的發展歷程,搞清楚計算機的系統層次結構,包括計算機硬體的基本組成(五大部件的.構成)、計算機軟體的分類,以及計算機的基本工作過程。

從體系結構上來看,有多種不同型別的計算機,那麼這些不同的計算機誰好誰壞?如何評價?所以,還需要我們瞭解計算機效能評價指標和相關引數,包括吞吐量、響應時間;CPU時鐘週期、主頻、CPI、CPU執行時間;MIPS、MFLOPS等。

2、資料的表示和運算

我們日常所使用的是十進位制資料,但在計算機中,除了十進位制資料外,還有二進位制、八進位制、十六進位制表示方法,我們要掌握這些進位計數制及其相互轉換的方法,要搞清楚真值(實際的數值)和機器數(計算機中表示的數值)之間的關係,特別是負數的各種表示。另外,還要理解BCD碼、字元與字串的編碼方法,以及資料的校驗碼(奇偶校驗、CRC冗餘校驗等)。

不管是哪種進位制和校驗方法,計算機中資料的表示有原碼、反碼、補碼等方法,我們要搞清楚它們之間的關聯與區別。

在計算機中對資料進行計算,分為定點表示和浮點表示。

在定點數的表示和運算方面,我們要掌握定點數的表示(無符號數的表示,有符號數的表示)和定點數的運算,包括定點數的位移運算、原碼定點數的加/減運算、補碼定點數的加/減運算、定點數的乘/除運算、溢位概念和判別方法。在浮點數的表示和運算方面,我們要掌握浮點數的表示(浮點數的表示範圍和IEEE754標準)和浮點數的加/減運算。

本知識點的最後一個考點就是算術邏輯單元ALU,我們要掌握序列加法器和並行加法器、算術邏輯單元ALU的功能和結構。

3、儲存器層次結構

從整個計算機的儲存體系來看,可以看成是一個“Cache—記憶體—外存”三級結構,在這個層次化結構中,我們要掌握儲存器的分類以及各類儲存器的基本工作原理,包括半導體隨機存取儲存器(SRAM、DRAM)、只讀儲存器(ROM),掌握主儲存器(記憶體)與CPU的連線和資料交換、雙口RAM和多模組儲存器,還有就是外儲存器。

在儲存器這個知識點中,2個很重要的考點是高速緩衝儲存器(Cache)和虛擬儲存器。

在CPU和記憶體之間增加一層Cache,其目的是為了解決CPU和記憶體的速度匹配問題。在這一點,我們要掌握程式訪問的區域性性原理(時間區域性性、空間區域性性)、Cache的基本工作原理(命中率)、Cache和主存之間的對映方式、Cache中主存塊的替換演算法,以及Cache寫策略。

虛擬儲存器的重點在於“虛擬”二字,我們要掌握虛擬儲存器的基本概念及種類,包括頁式虛擬儲存器、段式虛擬儲存器、段頁式虛擬儲存器、TLB(快表)等,理解這些虛擬儲存器的基本原理、碎片的處理,各種方法的優點和缺點。

4、指令系統

在指令系統知識點中,我們要掌握指令的格式(包括指令的基本格式、定長操作碼指令格式、擴充套件操作碼指令格式)和各種定址方式,還要能夠區分資料定址和指令定址的區別。

本知識點的另外一個重要考點就是CISC(複雜指令系統計算機)和RISC(精簡指令系統計算機),我們要掌握它們的基本概念、特徵,以及它們之間的主要區別。

5、中央處理器

中央處理器,也就是我們常說的CPU。在這個知識點,我們要掌握CPU的功能和基本結構,以及工作原理,具體包括指令執行過程、資料通路的功能和基本結構、控制器的功能和工作原理(硬佈線控制器、微程式控制器)。特別是在微程式控制器考點中,要掌握微程式、微指令和微命令,微指令的編碼方式,以及微地址的形式方式。

在這個知識點中,一個最重要的考點是流水線(主要是指令流水線)。我們要搞清楚流水線的基本概念(包括超標量和動態流水線),為什麼需要流水線,流水線有哪些優勢,哪些因素會影響流水線,等等。在這一點,有可能出現計算題,例如,求流水線的週期、求指令的執行時間。有關流水線,還有一些評價指標,例如流水線的吞吐率、加速比等。

6、匯流排

匯流排就是一組進行互連和傳輸資訊(指令、資料和地址)的訊號線,我們要掌握匯流排的基本概念,匯流排的分類,以及匯流排的組成和效能指標(例如,各類匯流排的寬度會影響哪些部件的效能等)。

其次,就是要掌握匯流排仲裁方法(包括集中仲裁方式和分佈仲裁方式)和匯流排操作和定時(包括同步定時方式和非同步定時方式)。

最後,就是要對匯流排的標準(正式標準和工業標準)有所瞭解,匯流排標準主要規定匯流排的機械結構規範、功能結構規範和電氣規範。

7、輸入輸出系統

在輸入輸出(I/O)系統知識點,我們首先要掌握I/O系統的基本概念,理解各種外部裝置,其中包括輸入裝置(鍵盤、滑鼠、掃描器等)、輸出裝置(顯示器、印表機等)、外儲存器(硬碟儲存器、磁碟陣列、光碟儲存器等)。要理解這些裝置的基本工作原理和常見的效能指標。例如顯示器的解析度、磁碟的讀寫時間等,特別是磁碟的有關讀寫過程(尋道時間、等待時間等),是一定要掌握的。

其次,我們要掌握I/O介面(I/O控制器)的功能和基本結構、I/O埠及其編址方式。

在I/O方式中,主要掌握程式查詢方式、程式中斷方式、DMA方式、通道方式的基本概念、工作原理和過程,以及這些方式之間的區別、各自的優點和缺點、應用場合。在這些方式中,以程式中斷方式為考查重點,我們要掌握中斷的基本概念、中斷響應過程、中斷處理過程、多重中斷和中斷遮蔽的概念。

三、複習方法

1、教材的選擇

從考試大綱來看,所要求的知識在一般的大學計算機組成原理教材中都已經包含,所以,選擇哪本書並不是最重要的事情。不過,根據跨考教育的推薦,對於計算機組成原理的複習,可以選擇高等教育出版社的《計算機組成原理(第2版)(唐朔飛主編),該書寫得比較好,曾經獲得優秀教材稱號,同時也是國家高等教育“十一五”教材。在學習的過程中,同樣,配以《計算機組成原理:學習指導與習題解答》(唐朔飛,高等教育出版社)。

2、學習方法

計算機組成原理的基本要求是使考生掌握計算機常用的邏輯器件、部件的原理、引數及使用方法,學懂簡單、完備的單臺計算機的基本組成原理,學習計算機設計中的入門性知識,掌握維護、使用計算機的技能。

總的來講,計算機組成原理課程中屬於記憶型的知識比較多,需要我們花時間去對相關概念、原理進行識記。另外,就是有關引數和效能指標的計算和評價,這一塊是需要理解的,不能靠死記硬背。在學習計算機組成原理課程中,要注意以下幾方面的問題:

(1)要正確理解考試大綱中規定的各種基本概念,掌握各概念中的要點。

(2)要能將有關的概念和原理聯絡起來,不要孤立地學習各個部分的內容,比如資料表示、運算和運算器部件等,都要關聯起來。

(3)要把握重點、難點問題,分清主次。所以,學習時要緊緊抓住考試大綱。