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计算机操作系统 · 知识清单

一、操作系统概述

考点说明
五大功能进程管理、存储器管理、文件管理、设备管理、用户接口
基本特征并发、共享、虚拟、异步
分时系统时间片时间片 = 响应时间 ÷ 用户数(例:3s÷100=30ms)

二、进程与线程

考点说明
进程 vs 程序程序=静态(指令集合),进程=动态(程序的一次执行)
三种状态就绪(Ready) → 执行(Running) → 阻塞(Blocked)
状态转换执行→就绪:时间片用完 | 执行→阻塞:等待I/O | 阻塞→就绪:I/O完成
进程 vs 线程进程=资源分配单位,线程=CPU调度单位;线程共享进程资源
易错时间片用完→就绪(不是阻塞!);阻塞是主动等待资源

三、进程同步与互斥

考点说明
信号量P操作(wait)→减1,若<0则阻塞 | V操作(signal)→加1,若≤0则唤醒
生产者-消费者empty=n, full=0;生产者P(empty)→放产品→V(full);消费者P(full)→取产品→V(empty)
同步关系先执行的进程→后执行的进程 = 前V后P
易错P/V必须成对出现;多个信号量注意顺序,避免死锁

四、死锁

考点说明
四个必要条件互斥条件、请求保持(占有且等待)、不可抢占(不可剥夺)、循环等待
银行家算法死锁避免算法(不是预防!);Need=Max-Allocation;每次分配前判断是否仍处于安全状态
安全序列存在一个进程序列,每个进程的需求都能被当前可用资源+前面进程释放的资源满足
区分死锁预防→静态破坏四个条件之一 | 死锁避免→银行家动态判断 | 死锁检测→允许发生再处理

五、存储管理

考点说明
逻辑地址→物理地址通过重定位实现地址映射
页表将逻辑地址(页号+页内偏移)转换为物理地址(帧号+偏移)
缺页中断访问的页面不在内存时触发,OS调入页面后恢复执行
虚拟存储器将部分程序装入内存即可运行,通过页面置换实现"小内存跑大程序"

六、设备管理

考点说明
设备分类块设备(磁盘,按块传输)| 字符设备(键盘,按字符传输)
输入/输出设备输入:扫描仪、键盘、鼠标 | 输出:打印机、显示器
缓冲技术解决CPU与I/O设备速度不匹配;缓冲区暂存数据

七、文件系统

考点说明
文件OS中存储管理的基本单位
逻辑结构流式文件(字节序列)| 记录式文件(若干记录组成)
存取方式顺序存取、随机存取、直接存取

八、CPU调度

考点说明
FCFS先来先服务(First Come First Serve)
SJF最短作业优先(Shortest Job First)
RR时间片轮转(Round Robin),主要用于分时系统
调度层次高级调度(作业调度)、中级调度(内存调度)、低级调度(进程调度/CPU调度)