408操作系统考察范围

本笔记基于王道操作系统课程，适用于408中操作系统部分

考查目标

1.掌握操作系统的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系统的整体运行过程。

2.掌握操作系统进程、内存、文件和I/O管理的策略、算法、机制以及相互关系。

3.能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题，并能利用C语言描述相关算法。

一、操作系统概述

(一)操作系统的概念、特征、功能和提供的服务

(二)操作系统的发展与分类

(三)操作系统的运行环境

1.内核态与用户态

2.中断、异常

3.系统调用

(四)操作系统体系结构

二、进程管理

(一)进程与线程

1.进程概念

2.进程的状态与转换

3.进程控制

4.进程组织

5.进程通信

• 共享存储系统;

• 消息传递系统;

• 管道通信。

6.线程概念与多线程模型

(二)处理机调度

1.调度的基本概念

2.调度时机、切换与过程

3.调度的基本准则

4.调度方式

5.典型调度算法

• 先来先服务调度算法;

• 短作业(短进程、短线程)优先调度算法;

• 时间片轮转调度算法;

• 优先级调度算法;

• 高响应比优先调度算法;

• 多级反馈队列调度算法。

(三)同步与互斥

1.进程同步的基本概念

2.实现临界区互斥的基本方法

• 软件实现方法;

• 硬件实现方法。

3.信号量

4.管程

5.经典同步问题

• 生产者-消费者问题;

• 读者-写者问题;

• 哲学家进餐问题。

(四)死锁

1.死锁的概念

2.死锁处理策略

3.死锁预防

4.死锁避免

• 系统安全状态

• 银行家算法

5.死锁检测和解除

三、内存管理

(一)内存管理基础

1.内存管理概念

• 程序装入与链接;

• 逻辑地址与物理地址空间;

• 内存保护。

2.交换与覆盖

3.连续分配管理方式

4.非连续分配管理方式

• 分页管理方式;

• 分段管理方式;

• 段页式管理方式。

(二)虚拟内存管理

1.虚拟内存基本概念

2.请求分页管理方式

3.页面置换算法

• 最佳置换算法(OPT);

• 先进先出置换算法(FIFO);

• 最近最少使用置换算法(LRU);

• 时钟置换算法(CLOCK)。

4.页面分配策略

5.工作集

6.抖动

四、文件管理

(一)文件系统基础

1.文件概念

2.文件的逻辑结构

• 顺序文件;

• 索引文件;

• 索引顺序文件。

3.目录结构

• 文件控制块和索引节点;

• 单级目录结构和两级目录结构;

• 树形目录结构;图形目录结构。

4.文件共享

5.文件保护

• 访问类型;

• 访问控制。

(二)文件系统实现

1.文件系统层次结构

2.目录实现

3.文件实现

(三)磁盘组织与管理

1.磁盘的结构

2.磁盘调度算法

3.磁盘的管理

五、输入输出(I/O)管理

(一)I/O管理概述

1.I/O控制方式

2.I/O软件层次结构

(二)I/O核心子系统

1.I/O调度概念

2.高速缓存与缓冲区

3.设备分配与回收

4.假脱机技术(SPOOLing)