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操作系统

January 11, 2015

Contents

1 TODO 操作系统概述 4

1.1 操作系统的地位，作用，发展历史，特征，功能 . . . . . . . . 4

1.2 操作系统的分类及各类操作系统的特点 . . . . . . . . . . . . . 4

1.3 常用的操作系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.4 TODO 习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 TODO 进程管理 5

2.1 进程的概念，特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2 进程的状态及其转换（具有挂起状态） . . . . . . . . . . . . . 5

2.3 PCB 的作用，内容，组织方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.4 各种进程控制的原语（创建，终止，阻塞，唤醒，挂起） . . 5

2.5 线程的概念，进程与线程的联系与区别 . . . . . . . . . . . . . 6

2.6 进程同步的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.7 临界资源，临界区的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.8 同步机制原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.9 同步与互斥的各种方法（软件，硬件，信号量（集）） . . . . 7

2.10 经典同步问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.11 TODO 调度方式（抢占，非抢占式），类型（高，中，低） . 8

2.11.1 方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.11.2 TODO 类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.12 各种调度算法（FCFS，SJF，RR，优先权法，多级反馈轮转） 8

2.13 死锁的概念，产生原因，必要条件，处理方法 . . . . . . . . . 8

2.14 银行家算法，死锁定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.15 TODO 习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3 TODO 存储器管理 9

3.1 连续分配，动态分配算法，回收算法 . . . . . . . . . . . . . . 9

3.1.1 连续存储管理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.1.2 动态分配算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.1.3 回收算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2 地址重定位的概念，紧凑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.2.1 概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.2.2 紧凑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3 页式，段式，段页式管理方式，数据结构，地址变换过程 . . 10

3.3.1 分页式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.2 段式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.3 区别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.3.4 段页式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.4 可重入码的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.5 TODO 虚存的概念，虚存的实现方式 . . . . . . . . . . . . . 11

3.5.1 概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.5.2 实现方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.5.3 TODO 流程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.6 各种页面置换算法及实现方式（FIFO，LRU，CLOCK） . . 11

3.6.1 OPT 最优算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.6.2 FIFO 先进先出算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.6.3 LRU 最近最久未使用算法 . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.6.4 CLOCK 时钟算法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.7 工作集的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.8 TODO 习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4 TODO 文件系统 12

4.1 文件的概念 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.2 文件的逻辑结构，物理结构，存取方法 . . . . . . . . . . . . . 12

4.2.1 逻辑结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.2.2 物理结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.2.3 存取方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.3 文件控制块，索引节点，树型目录结构 . . . . . . . . . . . . . 13

4.3.1 文件控制块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.3.2 索引节点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.3.3 树型目录结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.4 建立目录的过程，目录查询技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.4.1 建立目录的过程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.4.2 目录查询技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.5 文件共享与保护措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.5.1 文件共享 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.5.2 保护措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.6 文件的打开过程，打开的作用，读写过程 . . . . . . . . . . . 15

4.6.1 打开过程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.6.2 打开的作用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.6.3 读写过程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.7 外存分配方式（连续式，链接式，索引式） . . . . . . . . . . 15

4.7.1 连续式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.7.2 链接式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.7.3 索引式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.7.4 组合空间分配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.8 TODO 文件存储空间管理（表，链，位示图，成组链接） . . 15

4.8.1 空闲表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.8.2 TODO 空闲链表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.8.3 位示图法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.8.4 TODO 成组链接法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.9 改善文件系统性能的方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.9.1 文件缓存 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.9.2 提前读取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.9.3 减少磁臂移动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.10 文件系统应该具备的主要功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.11 TODO 习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5 TODO 设备管理 16

5.1 I/O 控制方式（程序，中断，直接存储器存取，通道） . . . . 16

5.1.1 程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.1.2 中断驱动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.1.3 DMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.1.4 通道 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2 TODO 输入输出硬件组织 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2.1 I/O 设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2.2 TODO I/O 控制器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2.3 I/O 通道 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2.4 总线系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.3 TODO 输入输出软件组织及各层次的处理过程 . . . . . . . . 17

5.3.1 中断处理程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.3.2 设备驱动程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.3.3 设备独立性软件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.3.4 用户层的 I/O 软件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.4 TODO 缓冲区的管理方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

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