本资料汇集了2024年5月架构师考试的所有真题,涵盖技术设计、系统优化等多个关键领域,为备考者提供全面的学习参考。
### 2024年5月份架构师考试真题知识点详解
#### 一、操作系统调度算法
##### 1. 先来先服务调度算法(First-Come, First-Served,FCFS)
- **定义**:FCFS调度算法遵循作业到达的顺序进行调度。
- **特点**:
- 简单易实现。
- 公平,每个进程都有机会被执行。
- 不考虑进程执行时间,可能会导致执行时间较长的进程长时间占用处理器,进而使得其他进程等待时间变长。
- **应用场景**:适用于对进程执行时间不敏感的场景。
##### 2. 短作业优先调度算法(Shortest Job First,SJF)
- **定义**:SJF调度算法优先调度预计执行时间最短的进程。
- **特点**:
- 可以最小化平均等待时间和周转时间。
- 可能会导致长进程的饥饿问题,即长进程可能长时间得不到执行。
- **应用场景**:适用于需要最小化平均等待时间的场景,比如批处理系统。
##### 3. 最高响应比优先调度算法(Highest Response Ratio Next,HRN)
- **定义**:HRN调度算法通过计算每个进程的响应比((响应比 = 1 + 等待时间/服务时间))来决定下一个要执行的进程。
- **特点**:
- 结合了FCFS和SJF的优点。
- 考虑了等待时间和进程的执行时间,使得调度更加公平。
- **应用场景**:适用于需要平衡等待时间和执行时间的场景。
##### 4. 优先级调度算法(Priority Scheduling)
- **定义**:根据进程的优先级来决定调度顺序。
- **分类**:
- 静态优先级:进程创建时确定且不变。
- 动态优先级:根据进程等待时间或执行情况调整。
- **特点**:
- 提供了一种灵活的调度方式。
- 需要注意防止高优先级进程导致低优先级进程饥饿的问题。
- **应用场景**:适用于需要按优先级调度进程的场景。
##### 5. 时间片轮转调度算法(Round Robin,RR)
- **定义**:为每个进程分配一个固定的时间片(时间量子),时间片用完后即使进程还在运行也会被中断,让给下一个进程。
- **特点**:
- 保证了所有进程都能在有限时间内得到处理器时间。
- 适合于分时系统。
- **应用场景**:适用于需要公平分配处理器时间的场景。
##### 6. 多级队列调度算法(Multi-Level Queue)
- **定义**:将进程根据不同特性(如交互性、优先级)分配到不同优先级的队列中,每个队列可以采用不同的调度算法。
- **特点**:
- 更加灵活地管理和调度进程。
- 通常,前台交互性进程所在的队列优先级高于后台批处理进程。
- **应用场景**:适用于需要根据不同类型进程采用不同调度策略的场景。
##### 7. 最短剩余时间优先调度算法(Shortest Remaining Time Next,SRTN)
- **定义**:是SJF在抢占式调度系统中的应用,当一个新的进程到来时,如果其预计剩余执行时间比当前正在执行的进程短,则立即抢占处理器。
- **特点**:
- 与SJF相比,在抢占式环境中更为有效。
- 有助于减少等待时间。
- **应用场景**:适用于需要实时响应和最小化等待时间的场景。
##### 8. 完全公平调度算法(Completely Fair Scheduler,CFS)
- **定义**:特别是在Linux系统中,CFS使用红黑树来维护一个按照虚拟运行时间排序的进程列表,保证所有进程在长时间尺度上获得公平的CPU时间。
- **特点**:
- 保证所有进程在长时间尺度上的公平性。
- 适用于需要保证公平性的操作系统环境。
- **应用场景**:适用于需要在长时间尺度上保证公平性的场景。
#### 二、操作系统多道程序设计
- **定义**:多道程序设计通过将多个程序放入内存中并行执行,提高了系统资源的利用率和CPU的利用率。
- **特点**:
- 提高了系统的效率。
- 减少了处理器的空闲时间。
- **应用场景**:适用于需要高效利用资源的多任务操作系统环境。
#### 三、操作系统状态流转
- **错误的状态流转**:等待态到运行态的说法是错误的。
- **正确状态流转**:正确的状态流转应该是“就绪态”到“运行态”。
#### 四、分页存储管理
##### 1. 从页号到物理块号的地址映射
- **答案**:选页表。
- **解析**:
- 分页存储管理系统是一种内存管理技术