导图社区 2022考研操作系统知识点汇总
2022王道考研操作系统汇总,分五章,分别是计算机系统概述,进程管理,内存管理,文件管理,输入输出管理。
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操作系统
第一章 计算机系统概述
操作系统的基本概念
定义
1.操作系统是系统资源的管理者
2.向上层提供简单易用的服务(接口和程序)
3.是计算机系统中最基本的系统软件
特征
并发
共享
最基本
虚拟
异步
四者间关系
目标与功能
1.作为计算机系统资源的管理者
处理机管理
存储器管理
文件管理
设备管理
2.作为用户与计算机硬件之间的接口
命令接口
联机命令接口
脱机命令接口
程序接口
由系统调用组成
3.作为扩充容器
操作系统的发展与分类
1.手工操作阶段(无操作系统)
缺点
2.批处理阶段(操作系统开始出现)
单道批处理
特点
多道批处理
3.分时操作系统
4.实时操作系统
5.网络操作系统
6.分布式操作系统
操作系统的运行环境
概念
操作系统内核程序
执行特权指令
CPU运行在核心态
用户自编程序
执行非特权指令
CPU运行在用户态
运行机制
时钟管理
中断机制
原语
系统控制的数据结构及处理
中断和异常
中断
异常
中断处理过程
硬件完成
中断程序处理
系统调用
存在原因
由访管指令组成
系统调用的执行过程
操作系统的体系结构
内核的主要部分
大内核
微内核
第二章 进程管理
进程
进程引入的背景
多道程序设计
进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的独立单位
组成(进程映像)
程序段
数据段
PCB(进程存在的唯一标志)
动态性
并发性
独立性
异步性
结构性
状态
运行态
就绪态
阻塞态
创建态
结束态
转换
就绪态->运行态
运行态->就绪态
运行态->阻塞态
阻塞态->就绪态
控制
进程的创建
进程的终止
进程的阻塞与唤醒
进程切换
进程切换与处理机模式切换的区别
组织
进程控制块
PCB包含的内容
PCB的组织方式
通信
共享存储
管道通信
消息传递
线程
与进程的比较
属性
实现方式
用户级线程
内核级线程
多线程模型
多对一
一对一
多对多
处理机调度
层次
作业调度
内存调度
进程调度
三者间联系
调度时机
调度方式
抢占
非抢占
调度准则
CPU利用率
吞吐量
周转时间
等待时间
响应时间
算法
先来先服务
短作业优先
高相应比优先
优先级调度
时间片轮转
多级反馈队列
进程同步
临界资源
同步
互斥
实现方法
软件
单标志法
双标志先检查
双标志后检查
Peterson算法
硬件
中断屏蔽
硬件指令
信号量
类型
整型
记录型
实现同步、互斥、前驱关系
管程
条件变量
经典同步问题
生产者-消费者
读者-写者
哲学家进餐
吸烟者问题
死锁
原因
系统资源竞争
进程推进顺序非法
必要条件
不剥夺
请求与保持
循环等待
处理策略
死锁预防
破坏四个必要条件之一
死锁避免
银行家算法
安全性算法
死锁检测
资源分配图
死锁定理——死锁的充要条件
死锁解除
第三章 内存管理
功能
内存空间的分配与回收
地址转换
内存空间的扩充
存储保护
程序执行过程
编译
链接
链接的三种方式
装入
装入的三种方式
逻辑地址与物理地址
内存保护
上下限寄存器
重定位寄存器和界地址寄存器
分配方式
连续分配
单一连续分配
固定分区分配
内部碎片
动态分区分配
外部碎片
分配算法:首次适应、最佳适应、最坏适应、临近适应
非连续分配
基本分页存储管理
基本概念:页、页框、页号、页框号、页表
逻辑地址结构
页表结构
地址变换机构
具有快表的地址变换机构
两级页表
基本分段存储管理
基本概念:段的优点,段号,段长与段表长度
段表结构
基本段页式存储管理
基本概念
虚拟内存
局部性原理
特征:多次性,对换性,虚拟性
请求分页
组成:页表机制,缺页中断机构,地址变换机构
页面置换算法
OPT算法
特点:看后面
FIFO算法
特点:从上往下依次替换
LRU算法
特点:看前面
CLOCK算法
改进型CLOCK算法
(0,0)>(0,1)>(1,0)>(1,1)
页面分配策略
驻留集
驻留集分配策略
调页策略
预调页策略
请求调页策略
调页的位置
对换区、文件区
三种情况
拥有足够的对换区空间
缺少足够的对换区空间
UNIX方式
抖动
工作集
工作集窗口>=工作集
驻留集>工作集
*地址翻译
第四章 文件管理
数据项、记录、文件
基本操作
打开与关闭
文件的逻辑结构
文件内部的组织
无结构文件
记录式文件
顺序文件
索引文件
索引顺序文件
散列文件
目录结构
文件控制块、索引结点
单极目录结构
两级目录结构
多级目录结构
无环图目录结构
文件共享
基于索引结点
硬链接
基于符号链
软连接
文件保护
访问类型
访问控制
文件系统实现
层次结构
目录实现
线性表
哈希表
文件分配方式
链接分配
索引分配
索引链接
多层索引
混合索引
文件存储区管理
空闲表法
空闲链表法
位示图法
成组链接法
磁盘
磁盘结构
访问时间
寻道时间
延迟时间
传输时间
磁盘调度算法
FCFS
SSTF算法
扫描(SCAN)算法
C-SCAN算法
磁盘的管理
磁盘初始化
引导块
环块
第五章 输入输出管理
概述
I/O设备分类
I/O控制方式
程序直接控制
中断驱动方式
DMA方式
通道控制方式
I/O层次结构
用户层I/O
设备独立性软件
设备驱动层
中断处理层
硬件层
I/O核心子系统
I/O调度
高速缓存
缓冲区
单缓冲
双缓冲
循环缓冲
缓冲池
缓冲区与高速缓存的对比
设备分配
独占设备——独占式使用
共享设备——分时共享
虚拟设备——SPOOLing技术
数据结构
DCT、COCT、CHCT、SDT
设备分配策略
安全性
逻辑设备名与物理设备名
SPOOLing技术