操作系统考纲

第一章操作系统的概述

1.操作系统的概念、地位和作用
2.操作系统的发展历程

单道批处理OS
多道批处理OS（重）
分时OS（为了快速和用户交互）
实时OS（考虑响应问题）
个人计算机OS（具有以上三种特点）
网络OS

3.操作系统的特征

并发性（区别并行）
共享性
虚拟性（为了提高共享）
异步性（进程的推进速度不可预知，是并发导致的）

第二章（重）进程管理

1.进程的概念、特征及状态

就绪，执行，阻塞（哪些状态可以转换，哪些状态不能转换，什么时候会发生转换）
虚拟内存引入后五种状态

2.进程的组成及上下文

进程的组成

程序段：进程执行时的程序代码
数据段：进程执行时所需要的数据
进程控制块（PCB）：进程存在的标志性数据结构

进程描述信息
处理机状态信息
进程调度信息
进程控制信息

进程上下文（概念）

3.进程和程序的关系
4.进程的互斥

与互斥相关的概念
互斥的概念及特征
互斥遵循的规则
互斥的实现方法

软件实现方法
硬件实现方法：硬件指令
信号量机制实现进程互斥

信号量的引入
信号量的作用
信号量的类型

整形信号量
记录型信号量
AND型信号量
信号量集

信号量的操作

初始化（建立）【说明所建信号量所代表的意义；赋初值，清空等待信号量的进程表】
等待信号量【WAIT（信号量）；P（信号量）】
释放信号量【SIGNAL（信号量）；V（信号量）】
WINDOWS操作系统用于创建信号量的API

P、V原语实现进程互斥

PV操作实现互斥的方法
PV实现互斥的范例
PV操作使用小结

5.进程的同步

进程同步与同步进程
同步与互斥的关系
进程同步的原则
进程同步的实现

用消息通信实现进程同步
用P、V实现进程同步

==PV实现进程同步例题==（微程序代码段，pv操作完成多个进程同步互斥）

步骤（并发进程是哪几个；并发进程之间存在哪些关系；定义信号量要生命信号量物理含义；信号量赋初始值；写代码原则上同步p在互斥p之前）
三进程同步
六进程同步
司机与售票员同步问题
共享缓冲区的进程的同步
两缓冲区同步
家人吃水果
共享文件处理
读者登记表
理发师与顾客

6.进程通信（低级通信：信号量。高级通信：传递的信号量比较大）

进程通信的概念
进程通信的方式

共享储存器系统
管道通信
消息传递系统

第三章作业与处理机调度（重）

1.处理机调度级别（低级、中级、高级）
2.进程调度
3.典型处理机调度算法（重点图，内部调用、外部调用）【带权周转时间=周转时间/服务时间】

先来先服务算法（FCFS）
短作业优先算法（SJF）
优先级调度算法（HPF）【响应比就是动态优先级】

非抢占式优先权算法
抢占式优先权算法
作业静态优先级的确定
进程静态优先级的确定
进程动态优先级的确定

最高响应比优先调度算法（HRRN）
时间片轮转调度算法（RR）
多级反馈队列轮转算法（RRMF）

4.死锁

产生的原因

竞争资源
进程间推进顺序非法

存在的条件

互斥（不可破坏）
请求保持（一次分配所有资源，预防死锁）
不可剥夺（可以剥夺）
环路等待（消除环路）

预防死锁
避免死锁（银行家算法）

第四、五章内存管理（重）

1.程序的装入与链接
2.分区

分区特点
分区核心数据结构
分区分配算法（约束条件）
回收分区的问题（4种）
碎片问题区分内外
对换涉及到虚拟存储问题，本质上是在物理内存区和对换区交换代码和数据，pcb一般不会进对换区

3.分页

要求手算地址转换（逻辑地址页表计算出物理地址）
规范化（页号、页内地址）
数据结构（页表）

4.分段

地址转换
数据结构（段表）
分段和分页对比

5.虚拟储存器

概念
特征

多次性（最重要的特征）
对换性
虚拟性（表现出来的最重要的特征，建立在多次性的基础上）

引入原因：从逻辑上扩充内存。
传统特征：一次性，驻留性。
虚拟特征：一次变为多次，不可能永久驻留。

6.请求分页

掌握页面置换算法（准确标出缺页中断位置，准确计算缺页的次数，缺页率写个分数就行）。@TODO 补全

第六章输入输出系统

1.设备控制器和设备之间的关系
2.设备驱动程序的概念
3.设备无关性概念以及实现思想
4.缓冲区（单、双、循环、池）

中断io控制方式：DMA和通道都是建立在中断的基础上，DMA降低了中断频率，通道进一步降低了中断频率

5.磁盘调度掌握其算法，计算平均寻道长度

第七、八章文件与外存管理

1.文件的逻辑结构（用户能看到的文件结构）

无结构
有结构（顺序，索引，索引顺序，直接，哈希）

2.文件的物理结构（用户看不到，方便系统）

顺序
索引文件
链接文件

3.关于文件目录访问基本准则以及路径
4.目录管理（多级目录中相对路径和绝对路径问题）

目录查询不考

5.文件共享与保护

共享：基于索引节点和基于符号链

6.文件安全的三个因素（不同因素不同策略）【磁盘容错技术ppt】

人为
系统
自然

7.外存分配方式

连续分配（顺序文件）
链接分配（链式文件）
索引分配（索引分配）

8.文件存储空间管理

空间表法和空间链表法

第九章操作系统接口

1.操作系统为用户提供的接口

命令接口
程序接口
图形接口

2.联机命令

输入输出重定向符号

2.键盘终端处理程序
3.命令解释程序

第一章操作系统的概述

1.操作系统的概念、地位和作用

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2.操作系统的发展历程

单道批处理OS

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多道批处理OS（重）

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分时OS（为了快速和用户交互）

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实时OS（考虑响应问题）

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个人计算机OS（具有以上三种特点）

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网络OS

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3.操作系统的特征

并发性（区别并行）

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共享性

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虚拟性（为了提高共享）

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异步性（进程的推进速度不可预知，是并发导致的）

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第二章（重）进程管理

1.进程的概念、特征及状态

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就绪，执行，阻塞（哪些状态可以转换，哪些状态不能转换，什么时候会发生转换）

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虚拟内存引入后五种状态

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2.进程的组成及上下文

进程的组成

程序段：进程执行时的程序代码

数据段：进程执行时所需要的数据

进程控制块（PCB）：进程存在的标志性数据结构

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进程描述信息

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处理机状态信息

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进程调度信息

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进程控制信息

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进程上下文（概念）

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3.进程和程序的关系

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4.进程的互斥

与互斥相关的概念

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互斥的概念及特征

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互斥遵循的规则

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互斥的实现方法

软件实现方法

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硬件实现方法：硬件指令

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信号量机制实现进程互斥

信号量的引入

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信号量的作用

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信号量的类型

整形信号量

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记录型信号量

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AND型信号量

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信号量集

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信号量的操作

初始化（建立）【说明所建信号量所代表的意义；赋初值，清空等待信号量的进程表】

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等待信号量【WAIT（信号量）；P（信号量）】

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释放信号量【SIGNAL（信号量）；V（信号量）】

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WINDOWS操作系统用于创建信号量的API

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P、V原语实现进程互斥

PV操作实现互斥的方法

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PV实现互斥的范例

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PV操作使用小结

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5.进程的同步

进程同步与同步进程

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同步与互斥的关系

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进程同步的原则

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进程同步的实现

用消息通信实现进程同步

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用P、V实现进程同步

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PV实现进程同步例题（微程序代码段，pv操作完成多个进程同步互斥）

步骤（并发进程是哪几个；并发进程之间存在哪些关系；定义信号量要生命信号量物理含义；信号量赋初始值；写代码原则上同步p在互斥p之前）

三进程同步

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六进程同步

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司机与售票员同步问题

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共享缓冲区的进程的同步

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两缓冲区同步

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家人吃水果

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共享文件处理

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读者登记表

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理发师与顾客

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6.进程通信（低级通信：信号量。高级通信：传递的信号量比较大）

进程通信的概念

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进程通信的方式

共享储存器系统

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管道通信

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消息传递系统

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第三章作业与处理机调度（重）

1.处理机调度级别（低级、中级、高级）

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2.进程调度

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3.典型处理机调度算法（重点图，内部调用、外部调用）【带权周转时间=周转时间/服务时间】

先来先服务算法（FCFS）

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短作业优先算法（SJF）

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优先级调度算法（HPF）【响应比就是动态优先级】

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非抢占式优先权算法

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抢占式优先权算法

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作业静态优先级的确定

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进程静态优先级的确定

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进程动态优先级的确定

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最高响应比优先调度算法（HRRN）

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时间片轮转调度算法（RR）

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多级反馈队列轮转算法（RRMF）

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4.死锁

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产生的原因

竞争资源

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进程间推进顺序非法

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存在的条件

互斥（不可破坏）

请求保持（一次分配所有资源，预防死锁）

不可剥夺（可以剥夺）

环路等待（消除环路）

预防死锁

避免死锁（银行家算法）

第四、五章内存管理（重）

1.程序的装入与链接

2.分区

分区特点

分区核心数据结构

分区分配算法（约束条件）

回收分区的问题（4种）

碎片问题区分内外

对换涉及到虚拟存储问题，本质上是在物理内存区和对换区交换代码和数据，pcb一般不会进对换区

3.分页

要求手算地址转换（逻辑地址页表计算出物理地址）

规范化（页号、页内地址）

数据结构（页表）

4.分段

地址转换

数据结构（段表）

分段和分页对比

5.虚拟储存器

概念

特征

多次性（最重要的特征）

对换性

虚拟性（表现出来的最重要的特征，建立在多次性的基础上）

引入原因：从逻辑上扩充内存。

传统特征：一次性，驻留性。

虚拟特征：一次变为多次，不可能永久驻留。

6.请求分页

掌握页面置换算法（准确标出缺页中断位置，准确计算缺页的次数，缺页率写个分数就行）。@TODO 补全

第六章输入输出系统

1.设备控制器和设备之间的关系

2.设备驱动程序的概念

3.设备无关性概念以及实现思想

4.缓冲区（单、双、循环、池）

中断io控制方式：DMA和通道都是建立在中断的基础上，DMA降低了中断频率，通道进一步降低了中断频率

5.磁盘调度掌握其算法，计算平均寻道长度

第七、八章文件与外存管理

1.文件的逻辑结构（用户能看到的文件结构）

无结构

有结构（顺序，索引，索引顺序，直接，哈希）

2.文件的物理结构（用户看不到，方便系统）

顺序

索引文件

链接文件

3.关于文件目录访问基本准则以及路径

4.目录管理（多级目录中相对路径和绝对路径问题）

目录查询不考

5.文件共享与保护

共享：基于索引节点和基于符号链

6.文件安全的三个因素（不同因素不同策略）【磁盘容错技术ppt】

人为

系统

自然

7.外存分配方式

连续分配（顺序文件）

链接分配（链式文件）

索引分配（索引分配）

8.文件存储空间管理

空间表法和空间链表法

第九章操作系统接口

1.操作系统为用户提供的接口

命令接口

程序接口

图形接口

2.联机命令

在这里插入图片描述

输入输出重定向符号

在这里插入图片描述

2.键盘终端处理程序

在这里插入图片描述

3.命令解释程序

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来源：CSDN

作者：Gemini历久弥新

链接：https://blog.csdn.net/qq_42195813/article/details/103587772

标签

进程控制块

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