操作系统知识汇总期末必备（题型+知识点+课后作业讲解）

操作系统是计算机科学中的核心课程，主要负责管理计算机的硬件资源并提供给用户和应用程序一个抽象的接口。在准备西南交通大学的期末考试时，你需要掌握以下几个关键知识点： 1. **缺页与页面替换算法**： - 缺页（Page Fault）：当进程试图访问的页面不在内存中时发生。 - FIFO（先进先出）：最简单的页面替换策略，淘汰最早进入内存的页面，可能导致Belady异常。 - OPT（最佳置换算法）：理论最优，选择未来最长时间内不再被访问的页面进行替换，实际操作困难。 - LRU（最近最少使用）：淘汰最久未被使用的页面，实现相对复杂，但性能通常较好。 2. **物理地址计算**： - 在页式存储管理中，逻辑地址分为页号和页内偏移量，通过页表进行地址转换。 - 物理地址=块号×块大小+页内偏移量。 - 示例中，逻辑地址4865转换为物理地址13057。 3. **银行家算法**： - 用于预防死锁，确保系统资源分配的安全性。 - 判断系统是否处于安全状态，即存在安全序列，使得每个进程都能完成其工作。 - 示例展示了资源分配和需求，以及如何计算安全序列。 4. **磁盘调度算法**： - FCFS（先来先服务）：按请求到达的顺序处理，简单但可能产生较长的寻道时间。 - SSTF（最短寻道时间优先）：倾向于选择最近的柱面，减少单次寻道时间，可能导致饥饿现象。 - SCAN（扫描算法）：磁头单向移动，处理完一个方向的所有请求后再返回。 - C-SCAN（循环扫描算法）：改进的SCAN，避免回转，提高效率。 5. **进程调度算法**： - FCFS（先来先服务）：按照进程到达的顺序分配CPU，公平但可能导致响应时间长。 - JSF（短作业优先）：优先调度执行时间短的进程，提高系统吞吐量。 - HRRN（高响应比优先）：结合等待时间和执行时间，计算响应比，兼顾等待时间和周转时间。 了解这些知识点并能灵活应用是成功应对操作系统期末考试的关键。同时，还需要理解其他概念，如进程通信、同步机制、死锁预防与检测、内存管理等。通过做练习题和模拟试题，可以加深对这些概念的理解和记忆，从而在考试中取得理想成绩。