操作系统-精髓与设计原理复习提纲

操作系统原理课程总结

第一部分背景

1、操作系统的主要系统目标。

2、多道程序设计、批处理、分时操作系统、实时操作系统，

对称多处理系统

3、多道程序操作系统与提高CPU的利用率。

4、中断技术、同步I/O、异步I/O，系统调用、陷井(异常)、

中断向量、DMA、缓冲。

5、操作系统的安全性，现代的CPU提供的两种操作模式。

6、分层结构实现操作系统与微内核结构的操作系统。

第二部分进程

1、进程定义、进程状态、进程的组成、进程控制块、调度

器、进程切换

2、线程的组成、线程的状态、多线程技术、用户级线程与

内核级线程。

3、并发的原理、临界区、race condition(竞争条件) 。

4、临界区互斥、互斥的实现方法、忙等方式、阻塞等待方

式

5、信号量、信号量的semWait(P)/semSignal(V)操作、如何使

用信号量解决进程间的互斥与同步问题，生产者/消费者问题、读者/写者问题

6、消息传递机制、管程、基于消息传递的互斥与同步

7、死锁的四个必要条件、资源分配图与死锁判定、死锁的

预防_避免_检测、安全状态、银行家算法。

第三部分内存

1、逻辑地址、物理地址、绝对地址、相对地址、MMU、地

址映射（转换）、Dynamics loading动态加载、Relocatable(可重定位代码)、overlay(覆盖)、Swapping(交换)、Fragmentation(碎片)、page(分页)、Frame(页框、页桢)、页表、TLB、Inverted Page Table、Segmentation(分段)、段页式结构、保护与共享。

2、虚拟存储器、局部性、page-fault trap(缺页中断) 、全局

置换、局部置换、Thrashing、工作集、驻留集。

3、替换策略、OPT、LRU、FIFO、CLOCK替换算法。

第四部分调度

1、长程、中程、短程(CPU)调度、Dispatcher(分派器)、

Throughput(吞吐量)、Turnaround time(周转时间)、Response time(响应时间)。

2、决策模式、抢占与非强占、优先级。

3、单处理器调度算法、FCFS、RR、SPN、SRT、HRRN、

反馈调度。

4、多处理器调度、粒度、线程调度（加载共享、组调度、

专用处理器分配、动态调度）

5、实时调度、实时操作系统的特点、软实时与硬实时、周

期任务与非周期任务、时限调度、速率单调调度、优先级逆转

第四部分输入/输出和文件

1、I/O功能的发展、DMA、I/O缓冲、RAID

2、磁盘调度、寻道时间、旋转延迟、传输时间、I/O（磁盘）

调度策略/算法（SSTF、SCAN、C-SCAN、N-step-SCAN、FSCAN）、Linux I/O（电梯调度、时限调度、预期调度）。

3、磁盘高速缓冲算法（LRU、LFU、基于频率的替换）。

4、文件系统、文件系统结构及其功能、文件与文件结构、

文件组织、目录及其结构、索引节点/文件分配表、连续分配、链式分配、索引分配