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第一章 计算机系统概述
【命题重点】
1．操作系统的概念、基本特征和功能，并行性与并发性
2．操作系统提供的接口，命合接口和程序接口
3﹒用户态和核心态，中断和异常，系统调用考点63:操作系统的概念、特征和功能
1.并行性与并发性
1.1并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念.并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
1.2在多道程序环境下，一段时间内，宏观上有多道程序在同时执行，而在每一时刻，单处理机环境下实际仅能有一道程序执行，
故微观上这些程序还是在分时地交替执行。操作系统的并发性是通过分时得以实现的。
2.操作系统的特征
2.1两个基本的特征，二者互为存在条件：并发、共享
2.2虚拟
2.3异步
3.操作系统提供的接口
3.1命令接口（用户直接使用）：联机命令接口、脱机命令接口
区别在于说一句做一句还是说一堆做一堆
3.2程序接口：即“系统调用"，用户通过程序间接使用
3.3GUI（图形用户界面）：如Windows、安卓、ios、macOS的图形化操作界面考点64∶内核态与用户态
1.用户态与核心态 1.1在计算机系统中，通常运行着两类程序:系统内核程序和应用程序，为了保证内核程序不被应用程序破坏 1.2为计算机设置了两种状态:核心态(也称为管态)和用户态(也称为目态) 1.3内核程序在核心态运行，而应用程序只能在用户态运行 2.OS运行机制 2.1两种指令：特权指令、非特权指令 2.2两种处理器状态：核心态、用户态 核心态与用户态的切换，本质上是操作系统与普通应用程序对CPU控制权的切换 2.3两种程序：内核程序、应用程序 在CPU上会执行两种程序，内核程序和普通应用程序 正在执行内核程序，说明此时是操作系统正在控制CPU。 正在执行应用程序，说明此时是应用程序正在控制CPU。
考点65:中断、异常
1.中断的分类 1.1内中断（也称异常、例外、陷入)：中断信号来自CPU内部，与当前执行的指令有关 1.2外中断(中断)：中断信号来自CPU外部，与当前执行指令无关。每个指令周期末尾检查 2.中断的本质作用:将CPu的控制权交给操作系统，因此中断发生后CPu状态需要转为核心态 3.中断处理和子程序调用的区别 子程序调用是程序设计者事先在主程序中安排一条调用指令CALL，子程序的调用时间是固定的 主程序调用子程序的过程完全属于软件处理过程，不需要专门的硬件电路 4.有中断请求时，先由中断隐指令完成中断前程序的状态保存，主要工作有： ①关中断； ②保存 PC、PSW； ③根据中断向量引出对应的中断服务程序（即中断处理程序，属于操作系统内核） 通用寄存器的保护由中断服务程序完成。当中断服务程序运行结束后再开中断 5.注：有的系统支持“多重中断”，即在执行中断处理程序的过程中，如果有新的中断到来，依然会暂停 当前的中断处理程序，转而处理新到达的中断。多重中断系统在保护被中断进程现场时关中断，执行中 断处理程序时开中断 。
考点66∶系统调用
1.操作系统提供的接口
重点掌握： ①什么时候需要进行系统调用？②系统调用的过程
1.1命令接口（用户直接使用）：联机命令接口、脱机命令接口
区别在于说一句做一句还是说一堆做一堆
1.2程序接口：即“系统调用"，用户通过程序间接使用
1.3GUI（图形用户界面）：如Windows、安卓、ios、macOS的图形化操作界面
2.系统调用
系统中的各种共享资源都由操作系统统一掌管，因此在用户程序中，凡是与资源有关的操作(如存储分配、进行IO 传输以及管理文件等)，
都必须通过系统调用方式向操作系统提出服务请求，并由操作系统代为完成。系统调用按功能大致可分为如下几类:
设备管理：完成设备的请求或释放，以及设备启动等功能
文件管理：完成文件的读、写、创建及删除等功能
可能会影响到其他进程的操作，必然需要通过系统调用请求操作系统代为完成
进程控制：完成进程的创建、撤销、阻塞及唤醒等功能
进程通信：完成进程之间的消息传递或信号传递等功能
内存管理：完成内存的分配、回收以及获取作业占用内存区大小及始址等功能
显然，系统调用运行在系统的核心态。通过系统调用的方式来使用系统功能，可以保证系统的稳定性和安全性，防止用户随意更改或访问系统的数据或命令
系统调用命令是由操作系统提供的一个或多个子程序模块实现的第二章 进程管理
【命题重点】
1．进程和线程的比较，内核支持线程和用户级线程
2．进程的状态变化，进程的创建与终止，进程的阻塞与唤醒
3．作业运行的顺序与甘特图，处理机调度的时机，各种调度算法的特点，特别是高响应比优先调度和多级反馈队列调度算法的原理
4 .进程的并发执行，临界区互斥的软件实现方法，信号量机制的原理，掌握掌握经典的同步互斥问题并能灵活应用
5.死锁的判断、安全序列，银行家算法
考点67∶进程与线程
1.进程与线程的比较
2.用户级线程 vs 内核级线程
考点68:进程状态与进程控制
考点69∶处理机调度
1.调度的基本概念：调度从作业提交到完成可以分为:作业调度、中级调度和进程调度三个层次 2.调度的原则指标：CPU利用率、系统吞吐量、周转时间、平均周转时间、 带权周转时间、平均带权周转时间、等待时间、响应时间 3.进程调度的优先级 根据进程创建后其优先级是否可以改变，可以将进程优先级分为以下两种: 1）静态优先级。在进程投入运行前就确定一个优先级，并且之后一直不变 2）动态优先级。在进程运行过程中，根据进程情况的变化动态调整优先级 通常：系统进程优先级 高于 用户进程； 前台进程优先级 高于 后台进程； I/O型进程（或称 I/O繁忙型进程） 优先级 高于 计算型进程（CPU繁忙型进程） 4.不能进行处理机调度的情况· 在操作系统内核程序运行时，如果某时发生了引起进程调度的因素，并不一定能够马上进行调度与切换 不能进行进程的调度与切换的情况有以下几种: 1)在处理中断的过程中:中断处理过程复杂，在实现上很难做到进程切换，而且中断处理是系统工作的一部分， 逻辑上不属于某一进程，不应被剥夺处理机资源 2）进程在操作系统内核程序临界区中:进入临界区后，需要独占式地访问共享数据，理论上必须加锁， 以防止其他并行程序进入，在解锁前不应切换到其他进程运行 3)其他需要完全屏蔽中断的原子操作过程中:如加锁、解锁、中断现场保护、恢复等原子操作。在原子过程中， 连中断都要屏蔽，更不应该进行进程调度与切换。 如果在上述过程中发生了引起调度的条件，并不能马上进行调度和切换，应置系统的请求调度标志，直到上述过程结束后才进行相应的调度与切换
典型的调度方法
考点70:进程同步与互斥
1.为了实现对临界资源的互斥访问，同时保证系统整体性能，需要遵循以下原则： 空闲让进。临界区空闲时，可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区 忙则等待。当已有进程进入临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待 有限等待。对请求访问的进程，应保证能在有限时间内进入临界区（保证不会饥饿） 让权等待。当进程不能进入临界区时，应立即释放处理机，防止进程忙等待 2.互斥的四种软件实现方式：单标志法、双标志先检查法、双标志后检查法、Peterson算法 记忆要点：结合生活经验理解代码背后的逻辑，不要一头钻进代码分析，这样不易理解也难以记忆
临界区互斥的软件实现方法（单标志法、双标志法先检查、双标志法后检查、皮特森算法）
考点71∶经典同步问题
生产者消费者问题
读者写者问题
哲学家进餐问题考点72:死锁
1.死锁条件 产生死锁必须同时满足以下四个条件，只要其中任一个条件不成立，死锁就不会发生 互斥条件:在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待 不剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放 请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有， 此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。 循环等待条件:存在一种进程资源的循环等待链，链中每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求 2.预防死锁。破坏死锁产生的四个必要条件中的一个或几个 3.避免死锁。用某种方法防止系统进入不安全状态，从而避免死锁（银行家算法） 4.死锁的检测和解除。允许死锁的发生，不过操作系统会负责检测出死锁的发生，然后采取某种措施解除死锁 5.系统安全状态 5.1安全状态，是指系统能按某种进程推进顺序(P1,P2，…, Pn)，为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺序地完成 此时称P1，P2,.….Pn为安全序列。如果系统无法找到一个安全序列，则称系统处于不安全状态 5.2并非所有的不安全状态都是死锁状态，但当系统进入不安全状态后，便可能进入死锁状态;反之，只要系统处于安全状态，系统便可以避免进入死锁状态
第三章 内存管理
【命题重点】
1．程序装入的过程与原理﹐编译与链接，逻辑地址与物理地址。2．连续分配方式的原理与特点，动态分区分配算法的原理
3.分页存储管理的页表机制，分段存储管理的段表机制，分页与分段的比较
4．虚拟存储器的原理、特征，缺页中断的处理过程和特点，虚拟地址和物理地址的变换，引入快表后的页式虚拟存储器的地址变换过程，
各种页面置换算法的原理，页面分配策略，工作集的定义，抖动产生的原因和解决办法考点73:内存管理的概念
程序运行的基本原理 将用户源程序变为可在内存中执行的程序，通常需要以下几个步骤; 编译，由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块，每个模块具有各自的逻辑地址空间 链接，由链接程序将上述目标模块，以及所需库函数链接，形成具有完整的逻辑地址空间的装入模块 装入，由装入程序将装入模块装入内存。
考点74:连续分配管理方式
考点75:非连续分配管理方式
1.分页
2.分段
3.分页分段对比
考点76:虚拟页式存储管理
1.虚拟存储器的定义和特征
2.缺页中断机构
3.快表
4.请求分页存储管理
5.相关说明
6.页面置换算法
7.时钟置换算法
8.页面分配策略
9.工作集（驻留集）
考点77:抖动
第四章 文件管理
【命题重点】
1 .绝对目录与相对目录，文件控制块，文件共享的两种方法，文件的打开与关闭
2.文件的几种物理结构及特点，FCB的存储方式及原因，混合索引分配方式
3．各种磁盘调度算法的原理，特别是SCAN和CSCAN考点78∶目录结构
1.绝对路径与相对路径
用户要访问某个文件时用文件路径名标识文件，文件路径名是个字符串，
由从根目录出发到所找文件的通路上的所有目录名与数据文件名用分隔符“/”链接起来而成
1.1绝对路径:从根目录出发的路径。v
1.2相对路径:从用户（进程）的当前目录出发到所找文件通路上所有目录名与数据文件名用分隔符“I”链接而成
进程对各文件的访问都是相对于当前目录进行的，设置当前目录有利于加快文件的检索速度。
2.文件控制块
文件控制块（FCB）是用来存放控制文件需要的各种信息的数据结构，以实现“按名存取”
FCB 的有序集合称为文件目录，一个FCB就是一个文件目录项。为了创建一个新文件，
系统将分配一个FCB并存放在文件目录中，成为目录项
FCB主要包含以下信息:
2.1基本信息，如文件名、文件的物理位置、文件的逻辑结构、文件的物理结构等
2.2存取控制信息，如文件存取权限等
2.3使用信息，如文件建立时间、修改时间等考点79:文件共享和文件保护
考点80∶文件的操作
1. 文件的创建和删除
2. 文件的打开
3. 常用系统调用
考点81∶文件实现
1.文件分配方式
2.混合索引分配方式
考点82∶磁盘组织与管理
第五章 输入输出IO管理
【命题重点】
1.各种IO控制方式、特点及适用情况
2.IO软件的层次结构，设备无关性的原理
3.IO调度，单缓冲和双缓冲的原理及性能分析考点83 : I/O软件的层次结构
考点84: IO调度与缓冲区
1. IO调度的概念
2. 单缓冲和双缓冲
考点85∶设备分配与回收
其他
其他1∶目录的操作
其他2∶操作系统引导
新增考点
考点1：第二章新考点
1.1 线程的状态与转换
1.2 线程的组织与控制
1.3 线程的实现
1.4 调度器/调度程序
1.5 闲逛进程
1.6 内核级线程与用户级线程调度
1.7 上下文(context)及其切换机制
1.8 多级队列调度算法
1.9 进程互斥：锁
1.10 进程同步：条件变量
1.11 进程同步：条件变量 vs 信号量
考点2：固态硬盘SSD
