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2019下半年网络工程师考试内容整理(四)

  • 胡媛
  • 网络工程师
  • 2019-08-12
  • 网络工程师交流群: 626232680
摘要: 希赛网软考频道小编为大家整理了2019下半年网络工程师考试内容整理(四),包含可靠性计算、程序开发基础、进程管理、存储管理等学习内容。

一、可靠性计算

假设同一型号的1000台通信设备,在规定的条件下工作1000小时,其中有10台出现故障。这种通信设备千小时的可靠度R为(1000-10)/1000=0.99。失效率为10/(1000*1000)=1*10-5。因为平均无故障时间与失效率的关系为MTTF=1/λ,因此,平均无故障时间MTTF=105小时。

串联系统

假设一个系统由n个子系统组成,当且仅当所有的子系统都能正常工作时,系统才能正常工作,这种系统称为串联系统,如图所示。

wg15.jpg

设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2,…,Rn表示,则系统的可靠性RR1R2…Rn。

如果系统的各个子系统的失效率分别用λ1,λ2,…,λn来表示,则系统的失效率λλ1λ2…λn。

并联系统

假如一个系统由n个子系统组成,只要有一个子系统能够正常工作,系统就能正常工作,如图所示。

wg16.jpg

设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2,…,Rn表示,则系统的可靠性:R1(1R1)(1R2)…(1Rn)。

二、进程管理

1、三态模型

wg17.jpg

进程三态模型及其状态转换

2、死锁

死锁是指多个进程之间互相等待对方的资源,而在得到对方资源之前又不释放自己的资源,这样,造成循环等待的一种现象。

系统中有N个并发进程,若规定每个进程需要申请R个某类资源,则当系统提供K=N* (R-1)+1个同类资源时,无论采用何种方式申请使用,一定不会发生死锁。

3、资源分配涉及的银行家算法:

所谓银行家算法,是指在分配资源之前,先看清楚,如果资源分配下去后,是否会导致系统死锁。如果会死锁,则不分配,否则就分配。

假设系统中有三类互斥资源R1、R2和R3,可用资源数分别是9、8和5。在T0时刻系统中有P1、P2、P3、P4和P5五个进程,这些进程对资源的最大需求量和已分配资源数如表3-5所示。

wg18.jpg

进程按照P1P2P4P5P3序列执行,系统状态安全吗?如果按P2P4 P5P1P3的序列呢?

在这个例子中,我们先看一下未分配的资源还有哪些?很明显,还有2个R1未分配,1个R2未分配,而R3全部分配完毕。

按照P1P2P4P5P3的顺序执行时,首先执行P1,这时由于其R1、R2和R3的资源数都未分配够,因而开始申请资源,得到还未分配的2个R1、1个R2。但其资源仍不足(没有R3资源),从而进入阻塞状态,并且这时所有资源都已经分配完毕。因此,后续的进程都无法得到能够完成任务的资源,全部进入阻塞状态,形成死循环,死锁发生了。

而如果按照P2P4P5P1P3的序列执行时:

1)首先执行P2,它还差1个R2资源,系统中还有1个未分配的R2,因此满足其要求,能够顺利结束进程,释放出2个R1、2个R2、1个R3。这时,未分配的资源就是:4个R1、2个R2、1个R3。

2)然后执行P4,它还差一个R3,而系统中刚好有一个未分配的R3,因此满足其要求,也能够顺利结束,并释放出其资源。因此,这时系统就有5个R1、4个R2、1个R3……

根据这样的方式推下去,会发现按这种序列可以顺利地完成所有的进程,而不会出现死锁现象。

4、PV操作:解决互斥和同步的问题。PV操作是分开来看的:

P操作:使S=S-1,若S>=0,则该进程继续执行,否则该进程排入等待队列。

V操作:使S=S+1,若S<=0,唤醒等待队列中的一个进程。

这部分内容比较复杂,请结合我们的课程内容复习理解。

【视频回看地址】

https://www.educity.cn/zhibo/v349360.html

某企业生产流水线M共有两位生产者,生产者甲不断地将其工序上加工的半成品放入半成品箱,生产者乙从半成品箱取出继续加工。假设半成品箱可存放n件半成品,采用PV操作实现生产者甲和生产者乙的同步可以设置三个信号量S、S1和S2,其同步模型如下图所示。

wg19.jpg

信号量S是一个互斥信号量,初值为__(1)__;S1、S2的初值分别为__(2)__。

(1)A.0          B.1 C.n D.任意正整数

(2)A.n、0       B.0、 C.1、n D.n、1

解析:

由于信号量S是一个互斥信号量,表示半成品箱当前有无生产者使用,所以初始值为1。

信号量S1表示半成品箱容量,故其初值为n。当生产者甲不断将其工序上加工的半成品放入半成品箱时,应该先看看半成品箱是否有空位,故生产者甲使用P(S1)。那么P(S1),S1=S1-1,得到P(S1=0)这个进程还能进行,那么生产者把一个产品投放到缓冲区。

信号量S2表示半成品箱有无产品,初值为0。当生产者乙从半产品箱取出继续加工前应该看看半成品箱有无产品,所以生产者乙使用P(S2)。

答案:B、A

四、存储管理

在页式系统中,指令所给出的逻辑地址分为两部分:逻辑页号和页内地址。其中页号与页内地址所占多少位,与主存的最大容量、页面的大小有关。

CPU中的内存管理单元按逻辑页号查找页表(操作系统为每一个进程维护了一个从虚拟地址到物理地址的映射关系的数据结构,页表的内容就是该进程的虚拟地址到物理地址的一个映射)得到物理页号,将物理页号与页内地址相加形成物理地址。

页内地址如何得到?

如果每页大小为4K(2的12次方=4K),然后我们把逻辑地址转成二进制,那么页内地址就是逻辑地址的低12位。

某计算机系统页面大小为4K,进程的页面变换表如下所示。若进程的逻辑地址为 2D16H。该地址经过变换后,其物理地址应为()。

wg20.jpg

A.2048H            B.4096H

C.4D16H            D.6D16H

解析:

页面大小是4K(2的12次方),逻辑地址是2D16H,转为二进制是0010 1101 0001 0110,那么后12位是页内地址,前0010是页号,通过查表物理块号是4,所以物理地址是4D16H。

答案:C

页面置换算法:

虚拟存储是把一个程序所需要的存储空间分成若干页,程序运行用到的页就放在内存里,暂时不用就放在外存中,当用到外存中的页时,就把它们调到内存,反之就把它们送到外存中。由于所有的进程页面不是一次性地全部调入内存,而是部分页面装入。

教材中介绍的常用页面置换算法有:先进先出法(FIFO)、最佳置换法(OPT)和最近最少使用置换法(LRU)。请结合视频理解三种置换算法的区别。

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