一、操作系统概述
(一)操作系统的基本概念
(二)操作系统的发展
(三)程序运行环境
1.CPU 运行模式 内核模式,用户模式。
2.中断和异常的处理
3.系统调用
4.程序的链接与装入
5.程序运行时内存映像与地址空间
(四)操作系统结构
1.分层,模块化,宏内核,微内核,外核。
(五)操作系统引导
(六)虚拟机
二、进程管理
(一)进程与线程
1.进程概念
2.进程的状态与转换
3.线程的实现 内核支持的线程,线程库支持的线程。
4.进程与线程的组织与控制
5.进程间通信:共享内存,消息传递,管道。
(二)CPU 调度与上下文切换
1.调度的基本概念
2.调度的目标
调度的实现调度器/调度程序(scheduler),调度的时机与调度方式(抢占式/非抢占式),闲逛进程,内核级线程与用户级线程调度
3.典型调度算法
先来先服务调度算法; 短作业(短进程、短线程)优先调度算法; 时间片轮转调度算法;优先级调度算 法; 高响应比优先调度算法; 多级反馈队列调度算法。
4.上下文及其切换机制
(三)同步与互斥
1.进程同步的基本概念
2.实现临界区互斥的基本方法:软件实现方法;硬件实现方法。
3.锁
4.信号量
5.条件变量
6.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。
(四)死锁
1.死锁的概念
2.死锁预防
3.死锁避免
4.死锁检测和解除
三、内存管理
(一)内存管理基础
1.内存管理的基本概念;程序装入与链接;逻辑地址与物理
2.地址空间;内存保护;内存分配与回收
3.连续分配管理方式
4.分页管理方式
5.分段管理方式
段页式管理方式。
(二)虚拟内存管理
1.虚拟内存基本概念
2.请求分页管理方式
3.页框分配
4.页面置换算法:最佳置换算法(OPT);先进先出置换算法(FIFO);最近最少使用置换算法(LRU);时钟置换算法(CLOCK)。
5.内存映射文件(Memory-Mapped Flies)
6.虚拟存储器性能的影响因素及改进方法
四、文件管理
(一)文件系统基础
1.文件概念文件元数据和索引节点
2.文件的操作 建立,删除,打开,关闭,读,写。
3.文件共享
4.文件的逻辑结构
5.文件的物理结构
(二)目录
1.目录的基本概念
2.树形目录
3.目录的操作
4.硬链接与软链接
(三)文件系统
1.文件系统的全局结构(layout) 文件系统在外存中的结构,文件系统在内存中的结构
2外存空闲空间管理方法
3.虚拟文件系统
4.文件系统挂载(mounting)
五、输入输出(I/O)管理
(一)1/O 管理基础
1.设备:设备的基本概念,设备的分类,I/O 接口,I/O 端口。
2.I/O 控制方式:轮询方式,中断方式,DMA 方式。
3.I/O 软件层次结构:中断处理程序,驱动程序,设备独立软件,用户层 I/O 软件。
4.输入输出应用程序接口 字符设备接口,块设备接口,网络设备接口,阻塞/非阻塞 I/O。
(二)设备独立软件
1.缓冲区管理
2.设备分配与回收
3.假脱机技术(SPOOLing)
4.设备驱动程序接口
(三)外存管理
1.磁盘 磁盘结构,格式化,分区,磁盘调度方法。
2.固态硬盘读写性能特性,磨损均衡。