X / Github

系统架构师知识点

一、计算机组成

  1. 磁盘调度移臂算法

    • 最短移臂调度：找距离当前磁头所在 柱面 最近的 柱面 ，即最短寻道时间。

  2. 总线

    • 串行总线：适合 长距离 传输，传输速率低。有 半双工 、 全双工 之分。

      • 波特率：收硬件时钟频率控制

      • 按位传输，正确性依赖于校验码纠正

    • 并行总线： 近距离高速 传输

  3. CRC 校验码

    • 补0，数量是多项式的指数，如 x 3 就是 5 个 0

    • 取余，除数是多项式的指数，有则是1，如 x 3：101000

    • 余数就是 CRC 校验码

  4. 指令集

    • RISC：指令数量少，指令长度固定，指令周期短，寻址方式少，寄存器多

    • CISC：指令数量多，指令长度不固定，指令周期长，寻址方式多，寄存器少

  5. 指令流水线

    • 流水线执行时间：一条指令总执行时间+（指令条数 - 1） * 流水线周期（指令最长的段）

    • 吞吐率：指令条数 / 流水线执行时间；最大吞吐率，就是把指令条数设置为 n，当 n 趋向于 正无穷 时的值

    • 加速比：不使用流水线 / 流水线执行时间

二、系统性能评价

  1. 评价方法：

基准程序：用的最多，最频繁的 核心 程序

三、操作系统

  1. 进程

    • 由 PCB 进程控制块、程序、数据三部分组成

    • 进程状态：就绪、运行、阻塞

    • 资源的 P、V 操作指的是：

      • P 操作：申请资源，资源数 -1

      • V 操作：释放资源，资源数 +1

    • 死锁

      • 死锁资源计算：

        • 发生死锁的最大资源数 = 进程数n * 每个进程的最大资源数 R

        • 不发生死锁的最小资源数 = 进程数n * （R - 1）+ 1

      • 死锁产生的条件：

        • 互斥：资源不能共享

        • 占有资源且等待：进程占有资源后，继续申请其他资源

        • 系统不能剥夺进程资源：资源不能被抢占

        • 进程资源图是环路，循环等待：形成环形等待

      • 死锁避免：银行家算法

        • 资源分配图：有向图，节点是进程和资源，边是请求和分配

        • 资源分配图的环路：死锁

        • 资源分配图的环路没有：不死锁

    • 线程：

      • 共享进程的资源：公共数据、全局变量、代码、文件

      • 不共享：线程的栈指针、一组寄存器、程序计数器

    • 内存

      • 分区

        • 首次适应法：从头找到一个符合的切割出来

        • 最佳适应法：从小到大排序，找到第一个符合的

        • 最坏（最差）适应法：从大到小排序，找到第一个符合的，可以预防过多细小空闲内存碎片

        • 循环首次适应法：从上次分配的地方开始找

      • 分页：根据物理空间划分

      • 分段：根据逻辑空间划分

    • I/O

      • 由设备、控制器、通道、总线和 I/O 软件组成

    • 多级地址索引索引数量：索引块大小 / 地址项大小

      • 例如：索引块大小 4KB，地址项大小 4B，索引数量就是 4KB / 4B = 1024

    • 实时操作系统的外部事件必须在被控对象允许的时间内处理

    • 前趋图中如果有的关系可以通过其他依赖关系隐含表示，那么可以省略

四、数据库