操作系统基础复习要点解析

"操作系统复习资料整理" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它管理着计算机的硬件资源，提供给用户和应用程序一个友好的交互环境。以下是对摘要中提到的一些关键知识点的详细解释： 1. **进程通信**：进程间的通信是操作系统中重要的一环，常见的通信方式有消息通信（Message Passing）、共享内存（Shared Memory）和管道（Pipe）。 2. **文件分配方式**：磁盘空间的分配方法有连续分配、链接分配和索引分配。连续分配适用于大文件，链接分配便于文件的动态增长，而索引分配能快速定位文件位置。 3. **银行家算法**：这是一种预防死锁的策略，通过对资源的预先分配和检查，确保系统不会进入无法解决的死锁状态。 4. **死锁的四个必要条件**：互斥、占有并等待、非抢占和循环等待。满足这些条件时，系统可能会发生死锁。 5. **操作系统基本功能**：包括处理机管理（如进程调度）、存储器管理（如内存分配）、设备管理（如I/O控制）、文件管理以及用户接口（如命令行或图形界面）。 6. **分页存储管理**：逻辑地址由页号和页内偏移量组成，通过页表进行地址转换。 7. **磁盘访问时间**：由寻道时间（找到磁道）、旋转延迟时间（等待扇区到达读写磁头）和传输时间（数据传输）三部分组成。 8. **I/O设备控制方式**：轮询（CPU不断询问设备状态）、中断（设备完成操作后通知CPU）和DMA（直接内存访问，设备直接与内存交换数据，减少CPU干预）。 9. **信号量机制**：P(S)用于请求资源，V(S)用于释放资源，信号量的初始值应大于等于0，用于同步和互斥。 10. **进程控制块（PCB）**：操作系统通过PCB来跟踪和控制进程的状态，而系统调用是用户程序请求操作系统服务的接口。 11. **页面淘汰算法**：最佳算法（选择未来最久未使用页面淘汰）在实际中难以实现，先进先出（FIFO）算法可能导致Belady异常，即比当前页面更早的页面被提前淘汰。 12. **外设分类**：系统设备是系统专用的，用户设备供用户直接操作；块设备以固定大小的数据块进行传输，字符设备以字符为单位。 13. **I/O型和CPU型进程**：I/O型进程主要消耗I/O时间，CPU型进程主要消耗CPU计算时间。 14. **文件存储**：文件大小为9130字节，若每个物理块4096字节，需要3个物理块存放，因为9130/4096=2余314，所以至少需要3个块。 15. **P.V操作**：作为互斥操作时，同进程内；作为同步操作时，不同进程间。 16. **文件逻辑结构**：无结构的字符流式文件和有结构的记录式文件。 17. **P.V操作规则**：必须成对出现，保证操作的原子性。 18. **文件目录组织**：单级、二级和树型目录结构，便于管理和查找文件。 19. **地址重定位**：将逻辑地址转换为物理地址的过程，实现虚拟内存到实际内存的映射。 20. **临界资源**：一次仅允许一个进程访问的资源，需要互斥访问。 21. **操作系统用户界面**：命令界面、图形界面和程序界面。 22. **线程分类**：用户级线程和系统级线程，前者由用户级库实现，后者由操作系统直接支持。 23. **进程调度方式**：可剥夺式（Preemptive）和不可剥夺式（Non-preemptive），前者允许抢占CPU，后者不支持。 24. **计算机系统资源**：CPU、存储器、I/O设备和文件系统。 25. **信号量的物理含义**：正数表示可用资源，负数表示等待资源的进程数。 26. **缓冲技术**：目的是平衡CPU和外部设备的速度差异，提高系统效率。 以上知识点涵盖了操作系统中的核心概念，包括进程管理、存储管理、I/O操作、文件系统、死锁预防、资源分配和用户接口等方面，是复习操作系统基础的宝贵资料。