前言

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一、模块介绍

1. 占比6分

二、操作系统地位

1. 计算机系统层次结构图

2. 计算机系统由软件和硬件组成
3. 操作系统是裸机的第一层，软件是对硬件系统概念的扩展。
4. 例题1

5. 例题2

三、进程管理

简介：

1. 别称：处理机管理

1. 基本概念

1. 前趋图

1. 前趋图是一个有向无循环图

1. 它由结点和由向边组成，结点代表各程序段的操作，而结点间的有向边表示两个程序操作间存在前趋关系

2. 程序顺序执行时的主要特征：

1. 封闭性、可再现性、顺序性

3. 扩展：PV操作

1. P（s）:为 s=s-1
2. V(s) ：为：s=s+1
3. S状态为：0或1

4. 举例说明：

5. 例题1

6. 例题2

7. 例题3

8. 例题4、

9. 例题5

10. 例题6

四、程序并发执行和前驱图

1. 程序并发执行的特征

2. 特征

3. 程序并发执行的问题

4. 例题1

5. 例题2

五、进程的三态模型

1. 在多道程序系统中，进程在处理上交替运行，状态也不断地发生变化，因此进程一般有3种基本状态：

1. 运行
2. 就绪
3. 阻塞

2. 就绪状态（先进先出）：

3. 例题1

1. 注意：此答案有争议？

4. 例题2
5. 
   

六、进程的五态模型（了解）

七、同步和互斥

1. 在多道程序环境的系统中存在多个可以并发执行的进程，故：进程间必然存在资源共享和互相合作的问题。

1. 资源共享问题----》互斥解决
2. 互相合作问题----》同步

八、临界区管理原则

九、信号机制和PV操作

记：PV操作主要为了实现资源的同步和互斥

1. 整形信号与PV操作

1. 公有信号量：

1. 实现互斥
2. 初值为1

2. 私有信号量：

1. 实现同步
2. 初值为0或某个正整数

2. 信号量S的含义：

1. S≥0：表示资源可用数
2. S＜0：

1. s的绝对值表示

1. 等待进程数

3. 例题1

4. 例题2

5. 例题3

6. 例题4

7. 例题5

过程：

十、PV操作实现进程的互斥

1. P（）为：-1
2. V（）为：+1
3. 例如：

1. S=1，
2. 执行P（s） # s为0
3. 再执行P（s） # s为-1
4. 结果：S再执行c后需要等待

十一、PV操作实现进程的同步

1. 案例：生产者与消费者

2. 同步可能出现的问题

1. 可能出现：S1和S2同时执行，导致 S的个数不对

3. 解决方案：

1. 加一个S的互斥量

4. 例题1

5. 例题2

6. 例题3

十二、死锁

1. 解决问题：同类资源分配不当引起的死锁
2. 公式：m为资源、n为进程数、k为一个进程需要的最大需求数

1. m>=n*(k-1)+1

3. 例题1

4. 例题2

m>=6(2-1)+1

m>=7

5. 例题3

6. 例题4

m>=5（3-1）+1

m>=11

7. 例题5

8. 例题6

十三、进程资源图

1. 记：先分配资源，再申请资源

2. 考点：

1. 判断结点会不会阻塞
2. 判断该图是否能化简

3. 案例

1. 注意：P1已完成后，会释放掉使用的资源

化简答案：

4. 例题1

注意点：申请是可能给你的资源，不是直接给你

5. 例题2

十四、死锁的处理

1. 四种方案

1. 脱离策略（不理睬策略）

1. 直接不解决

2. 预防策略
3. 避免策略（重点）
4. 检测与解除死锁

2. 死锁避免策略

1. 使用的银行家算法

3. 案例：

1. 步骤：将所剩下的资源，给能够执行完成的进程，该进程执行完成后，释放使用的所有资源，再找下一个可以执行完成的进程，直到结束。

4. 例题1

5. 例题2

十五、线程

扩展

传统的进程有两个基本属性：

1. 可拥有资源的独立单位
2. 可独立调度的分配的基本单位

线程简介

1. 线程把传统的进程两个属性分开

1. 线程作为调度和分配的基本单元
2. 进程作为独立分配资源的单位

2. 线程是进程中的一个实体

3. 线程可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。
4. 每个线程之间是隔离的
5. 例题1

十六、程序局部性原理

1. 时间局限性和空间局限性

2. 淘汰规程：

3. 例题1

4. 例题2

十七、分页存储管理

1. 地址管理

1. 逻辑地址=页号+页内地址

2. 考点：给一个逻辑地址，求它对应的物理地址
3. 案例

4. 例题1

1. 页帧号=物理块号

5. 例题2

6. 例题3

7. 例题4

十八、段页式存储管理

1. 技巧

2. 例题1

十九、单缓冲区

1. 非空时，I/O设备不能像缓冲区输入作业
2. 非满时，不能将缓冲区的作业，传到工作区
3. 考题形式：

1. 求n个进程需要的总时长：
2. 公式：
3. 注意点：m需要大于等于c

二十、双缓冲区

1. 考题形式：

1. 注意点：T大于等于  m+c
2. 公式：

、

2. 例题1

t=10

m=5

c=2

n=10

单：m>c  

(10+5)*10+2=152

双：t>=m+c

10*10 +5+2=107

3. 例题2

二十一、磁盘调度算法

先来先服务（FCFS）

总结：按照请求顺序依次访问

最短寻道时间优先（SSTF）

总结：找距离最短的

扫描算法或电梯调度算法（SCAN）

1. 总结：一直向一个方向走 ，直到走到尽头，再换一个方向走。

循环扫描算法或单向扫描算法（CACAN）

总结：一直向一个方向走 ，直到走到尽头，去到最外测，从外向内走

例题

1. 记

2. 例题2

1. 技巧：先排序后，再开始找

3. 例题3

二十二、旋转调度算法

1. 案例

2. 优化方案：

1. 按逻辑记录的位置存储

3. 例题1

4. 例题2

5. 例题3

6*10

60+100+20

180*100

6. 例题4

二十三、多级索引

直接索引：一块对一个

一级间接索引：1块对n

二级间接索引：1块对n对n个

1. 例题1

如果没有给出索引位置：默认为1

开头

1  

1025

2046

3073

4097

对于：5120来说：大于4096

2. 例题2

512/3=170

3. 例题3

4. 例题4

5. 例题5

6. 例题6

二十四、文件目录

1. 例题1

二十五、目录结构

1. 分类：一级、二级、多级目录结构
2. 绝对：从跟路径开始
3. 相对：从当前目录出发
4. 例题1

5. 例题2

6. 例题3

二十六、位示图

1. 含义：用二进制的一位来表示一个物理块的使用情况。
2. 用途：位示图这种方法是再外存上建立一张位示图（BitMap），记录文件存储器的使用情况。

3. 考点：

1. 求位示图中的第几个字
2. 求位位示图大小位多少个字

4. 例题1

4096/32+1=129
200*1024MB/1MB*32

5. 例题2

6. 例题3

7. 例题4

8. 例题5

二十七、杂题

1. 题1

2. 题2

3. 题3

4. 题4

5. 题5

6. 题6

7. 题7

8. 题8

9. 题9

10. 题10

11. 题11

12. 题12

13. 记：

14. 题13

15. 题14

16. 题15

17. 题16

18. 记：

1. 磁盘调度：先移臂，再旋转

19. 题17

20. 题18

21. 题19

22. 题20

二十八、总结