11408 操作系统（OS

一、OS 在 408 中的地位你必须知道分值约 35 分选择 20 分左右 大题 12 道 15 分最难、最拉分的一科原理抽象、算法多、大题必考计算机 / 网安 / 软工OS 是重中之重复试也考二、操作系统核心四大模块全是考点OS 本质 资源管理者管理四大资源进程CPU、内存、文件、I/O 设备模块一进程管理最核心30%40% 分数1. 进程与线程必背进程资源分配的基本单位有独立地址空间、PCB线程CPU 调度的基本单位共享进程资源轻量PCB进程控制块进程唯一标志存 PID、状态、PC、优先级、上下文2. 进程状态转换必考选择三态模型必画就绪拿到除 CPU 外所有资源 → 等调度运行占用 CPU阻塞等待等待某事件I/O、信号→ 不占 CPU转换就绪 → 运行调度运行 → 就绪时间片到 / 抢占运行 → 阻塞I/O 请求 / 等待信号阻塞 → 就绪I/O 完成 / 事件到3. 处理机调度算法大题计算FCFS 先来先服务SJF/SRTF 短作业优先 / 短剩余优先RR 时间片轮转分时系统优先级调度多级反馈队列综合型常考必考计算周转时间、等待时间、平均周转时间4. 进程同步与互斥408 压轴大题1基本概念互斥临界资源同一时间只允许一个进程用同步按序执行前操作完成后操作才能做临界区访问临界资源的代码段2信号量与 PV 操作必考背模板P(S)S--若 S0 → 阻塞、入等待队列V(S)S若 S≤0 → 唤醒一个等待进程3三大经典问题408 年年考① 生产者 - 消费者最常考semaphore empty n; // 空缓冲区数 semaphore full 0; // 满缓冲区数 semaphore mutex 1; // 互斥访问缓冲池 生产者() { while(1) { P(empty); P(mutex); // 放产品 V(mutex); V(full); } } 消费者() { while(1) { P(full); P(mutex); // 取产品 V(mutex); V(empty); } }② 读者 - 写者读共享、写互斥③ 哲学家就餐防止死锁版本5. 死锁每年都考1死锁 4 个必要条件背互斥请求并保持占有且等待不可剥夺循环等待→ 4 个同时满足才会死锁2处理策略死锁预防破坏任一条件破坏循环等待最常用死锁避免银行家算法大题必考死锁检测 解除资源分配图、撤销进程 / 剥夺资源模块二内存管理第二核心大题必考1. 地址重定位逻辑地址 → 物理地址逻辑地址VA程序内部地址物理地址PA实际内存地址转换PA 基地址 逻辑地址2. 连续分配单一连续、固定分区、动态分区动态分区算法首次适配、最佳适配、最坏适配3. 非连续分配重点1分页存储必考页、页框、页表地址结构页号 页内偏移快表 TLB访存时间计算常考2分段存储段、段表、段号 段内偏移分页 vs 分段页物理单位、大小固定、无外部碎片、有内部碎片段逻辑单位、大小不定、有外部碎片、无内部碎片3段页式结合两者4. 虚拟内存408 超级重点目的逻辑上扩大内存实现内存共享与保护理论基础局部性原理1请求分页页表项有效位、修改位脏位、引用位、保护位缺页中断指令执行期间产生、重新执行指令2页面置换算法大题计算OPT 最佳置换理想无法实现FIFO 先进先出Belady 异常LRU 最近最少使用最常用、常考Clock 时钟二次机会必考给定页面走向算缺页次数、缺页率模块三文件管理选择为主偶尔大题1. 文件结构逻辑结构流式无结构、记录式有结构物理结构重点连续分配顺序读快、增删难、外部碎片链接分配增删易、随机访问慢、FAT 表索引分配支持随机访问、索引块开销2. 目录结构单级、两级、树形目录绝对路径 / 相对路径3. 索引节点 inode高频目录项文件名 inode 号inode存文件属性、磁盘块地址直接索引 / 一级间接 / 二级间接计算文件最大长度4. 磁盘调度算法选择计算FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、LOOK必考计算磁头移动总量寻道长度模块四I/O 管理选择为主1. I/O 控制方式演变程序 I/O轮询中断驱动 I/ODMA 方式块设备、CPU 干预少通道方式硬件专门处理 I/O2. 缓冲技术单缓冲、双缓冲、循环缓冲目的缓和 CPU 与 I/O 速度不匹配3. SPOOLing假脱机将独占设备改造成共享设备如打印机三、408 OS 大题必考题型你要练死PV 操作同步互斥生产者 - 消费者、读者 - 写者银行家算法判断安全、分配资源页面置换算法LRU、FIFO、Clock地址转换 页表 TLB磁盘调度算法寻道长度计算