操作系统知识点分解20180106.pdf

操作系统知识点分解1、操作系统引论操作系统引论操作系统的概念操作系统的概念操作系统的设计目标操作系统的作用操作系统的组成及层次模型操作系统的定义及实例操作系统硬件基础操作系统硬件基础计算机体系结构（含内存系统与高速缓冲、I/O 系统组织方式）用户指令集体系结构系统指令集体系结构陷入与中断英特尔体系结构操作系统用户接口操作系统用户接口与与系统调用系统调用操作系统用户接口分类联机命令接口图形化用户接口管道连接与 I/O 重定向系统调用概念系统调用实现机制启动模块及自装入机制启动模块及自装入机制从 DOS 操作系统到最简引导程序二次加载引导程序设计操作系统的发展操作系统的发展操作系统发展动力及技术基础单道批处理系统多道批处理系统分时系统实时系统操作系统的进一步发展操作系统功能及特征操作系统功能及特征处理机管理功能存储器管理功能设备管理功能文件管理功能操作系统特征操作系统结构设计操作系统结构设计操作系统结构设计原则整体式操作系统结构模块化操作系统结构分层式操作系统结构微内核操作系统结构2、进程管理、进程管理进程的基本概念进程的基本概念前趋图程序顺序执行程序并发执行进程定义及特征进程状态及状态转换图进程控制进程控制进程控制块进程图进程的创建与终止进程的阻塞与唤醒进程的挂起与激活UNIX 进程控制进程同步进程同步机制机制并发进程间制约关系临界资源与临界区进程同步机制准则解决进程互斥的各类算法解决进程互斥的硬件方法整型信号量机制记录型信号量机制AND 型信号量机制一般信号量集机制信号量机制应用基础经典进程同步问题经典进程同步问题生产者消费者问题生产者消费者问题反思哲学家进餐问题读者写者问题读者写者问题反思写者优先读者-写者问题同步解决方案公平型读者-写者问题同步解决方案管程管程管程的引入及定义管程内在机制实现要领Hoare 管程实现方案基于 Hoare 管程的哲学家就餐问题解决方案Hanson 管程实现方案基于 Hanson 管程的生产者消费者问题解决方案进程通信进程通信进程通信概念及分类消息传递通信实现方式消息传递系统实现若干问题消息缓冲队列通信机制线程线程线程的基本概念线程控制线程同步与通信线程实现机制3、处理机调度与死锁、处理机调度与死锁调度类型与模型调度类型与模型多道程序环境与处理机调度高级调度中级调度低级调度非抢占与抢占调度方式调度队列模型调度算法及评价准则调度算法及评价准则选择调度方式和算法的若干准则先来先服务调度算法短作业（进程）优先调度算法高优先权优先调度算法高响应比优先调度算法时间片轮转调度算法多级队列调度算法多级反馈队列调度算法实时调度算法最早截止时间优先调度算法最低松弛度优先调度算法死锁及处理方法死锁及处理方法死锁的基本概念死锁产生的原因死锁产生的必要条件处理死锁的基本方法死锁预防死锁检测死锁解除死锁避免银行家算法4、内存、内存管理管理内存管理概述内存管理概述存储器层次结构用户程序处理过程程序的链接程序的装入操作系统内存管理功能要求连续分配内存管理连续分配内存管理单一连续分配内存管理固定分区分配内存管理动态分区分配内存管理动态可重定位分区分配对换技术覆盖技术伙伴系统离散分配内存管理离散分配内存管理基本分页内存管理基本分页内存管理分页系统基本原理基本分页地址变换机构两级和多级页表反置页表基本分段内存管理基本分段内存管理分段内存管理特点分段系统基本原理内存共享内存共享可重入代码基于分页的信息共享基于分段的信息共享段页式内存管理段页式内存管理虚拟内存管理虚拟内存管理常规内存管理问题与对策虚拟存储器概念、实现方式及特征请求分页内存管理请求分页内存管理请求分页中的硬件支持内存分配策略和分配算法调页策略及处理过程页面淘汰算法抖动与缺页率最佳淘汰算法先进先出淘汰算法最近最久未使用淘汰算法Clock 淘汰算法最少使用淘汰算法页面缓冲算法请求分段内存管理方式请求分段内存管理方式请求分段中的硬件支持分段共享分段保护x86 体系中请求段页式支撑机制5、设备管理、设备管理I/O 系统组成系统组成I/O 系统结构I/O 设备分类及接口设备控制器I/O 通道I/O 控制方式控制方式程序 I/O 控制方式中断驱动 I/O 控制方式直接存储器 I/O 访问控制方式通道 I/O 控制方式设备管理目标、功能及层次结构设备管理目标、功能及层次结构设备管理设计目标设备管理功能流程设备管理层次结构缓冲管理缓冲管理缓冲技术的引入单缓冲双缓冲循环缓冲缓冲池设备分配设备分配设备分配用数据结构设备分配考虑因素设备独立性独占设备分配假脱机技术设备设备驱动与输入输出中断驱动与输入输出中断处理处理设备驱动及输入输出功能设备驱动处理方式设备驱动程序特点设备驱动基本流程输入输出中断处理过程磁盘存储器管理磁盘存储器管理磁盘存储器及管理任务磁盘调度先来先服务磁盘调度算法最短寻道时间优先调度算法扫描算法及其变种磁盘高速缓冲磁盘 I/O 速度提高的其它方法廉价磁盘冗余阵列磁盘 I/O 全过程6、文件、文件系统及文件管理系统及文件管理文件系统概念及模型文件系统概念及模型文件管理目标及功能文件、记录和数据项文件类型文件系统模型文件操作逻辑流程文件文件逻辑逻辑组织及存取方法组织及存取方法文件逻辑结构及设计要求文件逻辑结构类型顺序文件索引文件索引顺序文件文件物理组织文件物理组织及外存分配及外存分配文件物理组织及外存分配概述连续分配链接分配隐式链接显式链接与文件分配表索引分配两级/多级索引分配混合索引分配直接文件和散列文件文件存储空间管理之数据结构文件存储空间管理之数据结构管理目标与技术要领空闲表法空闲链表法位示图法成组链接法文件目录结构及管理文件目录结构及管理目录管理基本要求文件控制块索引结点目录结构单级目录结构两级目录结构树型目录结构目录查询技术文件共享与保护文件共享与保护文件共享概念绕弯路法连访法基于基本文件目录的文件共享基于索引结点的文件共享基于符号链的文件共享文件系统安全保护文件系统安全保护文件安全性影响因素及对策保护域及与进程间联系方式访问控制矩阵访问权限表与访问控制表文件系统安全管理体系磁盘容错技术磁盘容错技术磁盘容错技术基本概念低级磁盘容错技术双份目录双份文件分配表热修复重定向写后读校验中级磁盘容错技术磁盘镜像磁盘双工文件系统性能改善策略及数据一致性控制文件系统性能改善策略及数据一致性控制数据一致性问题及技术事务概念及恢复算法检查点及恢复算法改进并发控制技术重复数据的一致性问题常用文件系统实例常用文件系统实例7、操作系统实例设计分析、操作系统实例设计分析Unix/Linux/Windows系统概述处理机调度与进程控制进程同步与通信内存管理概要设备管理概要文件管理概要