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学习操作系统路线

news 来源：原创 2024/5/19 0:39:51

操作系统

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简介

本课程为计算机专业学生量身定制，补足计算机操作系统相关知识，查漏补缺，也可用于考研复习。内容包括：操作统概述、进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出管理等章节。内容力求精炼、重点突出、条理清晰、深入浅出。本课程精选历年考研真题，给出详细的解题思路和部分答案，以期达到讲练结合、灵活掌握、举一反三的效果。
本课程对学习《计算机组成原理》、《计算机网络》课程大有帮助，可以作为其辅导课程。

课程目标

  • 理解操作系统的概念、特征、功能和提供的服务，掌握操作系统的运行机制和体系结构
  • 理解进程、线程的概念，掌握进程的状态及其转换
  • 理解处理机调度的概念和基本准则，掌握调度方式、时机、切换与过程，掌握典型的调度算法
  • 能够描述出进程同步的概念，掌握实现临界区互斥的基本方法，掌握信号量机制
  • 理解死锁的概念，能够说出常见的死锁处理策略，掌握死锁的预防和避免，能够检测并解除死锁
  • 理解内存管理及相关的概念，掌握连续/非连续分配管理方式
  • 理解虚拟内存及相关概念，掌握请求分页管理方式
  • 掌握常用的页面置换算法，理解页面分配策略
  • 理解文件、目录、文件共享、文件保护、访问控制等概念，掌握文件及目录实现
  • 能够描述出磁盘的结构，掌握常用的磁盘调度算法
  • 理解I/O相关的基本概念，掌握I/O控制方式
  • 理解I/O调度的概念，能够说出缓存相关概念，掌握I/O设备的分配与回收，掌握假脱机技术

适合人群

  1. 0基础学习计算机专业知识的学员
  2. 复习计算机基础知识的学员

（建议学习者具备一定的C/C++、Python、Java、Go等任意编程语言的编码经验）

课程亮点

  • 必知必会
    本课程是软件开发人员“必知必会”的计算机基础知识，同时包含了大量的常见面试题，请务必认真学习；
  • 体系完整
    本课程共包含五章，包括操作统概述、进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出管理等章节，对现代计算机操作系统作了较为全面的介绍，是学习计算机操作系统知识的不二之选；
  • 权威参考
    以汤小丹、汤子瀛等老师《计算机操作系统》（第4版）为蓝本，所有知识以该教材为准——懂得都懂；
  • 由浅入深
    为适应初学者/零基础学员的学习需要，调整了部分知识的讲解次序，循序渐进的理解知识；采用自然语言，增加了许多现实世界的例子，更加通俗易懂；
  • 真题直达
    课程中增加了许多历年考研真题，让学习者感受真实考场，手把手带你解析真题；课程还包含部分真实的职场面试题，让你面试无忧。

课程大纲（预计约24h）

第一章 操作系统概述（3h）

1.操作系统的基本概念

  1. 操作系统的概念

    a) 硬件、操作系统、应用程序、用户

  2. 操作系统的特征

    a) 并发

    b) 共享

    c) 虚拟

    d) 异步

  3. 操作系统的目标和功能

    a) 操作系统作为计算机系统资源的管理者

    b) 操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口

    c) 操作系统用做扩充机器

2.操作系统的发展与分类

  1. 手工操作阶段（无操作系统）

  2. 批处理阶段（操作系统开始出现）

    a) 单道批处理系统

    b) 多道批处理系统

  3. 分时操作系统

    a) 同时性

    b) 交互性

    c) 独立性

    d) 及时性

  4. 实时操作系统

  5. 网络操作系统和分布式计算机系统

  6. 个人计算机操作系统

3.操作系统的运行环境

  1. 操作系统的运行机制

    a) 时钟管理

    b) 中断机制

    c) 原语

    d) 系统控制的数据结构及处理

  2. 中断和异常的概念

  3. 系统调用

4.操作系统体系结构
  1. 大内核和微内核

第二章 进程管理（8h）

1.进程与线程

  1. 进程的概念和特征

    a) 进程的概念

    b) 进程的特征

  2. 进程的状态与转换

  3. 进程控制

    a) 进程的创建

    b) 进程的终止

    c) 进程的阻塞和唤醒

    d) 进程切换

  4. 进程的组织

    a) 进程控制块

    b) 程序段

    c) 数据段

  5. 进程的通信

    a) 共享存储

    b) 消息传递

    c) 管道通信

  6. 线程的概念和多线程模型

    a) 线程的基本概念

    b) 线程与进程的比较

    c) 线程的属性

    d) 线程的实现方式

    e) 多线程模型

2.处理机调度

  1. 调度的概念

    a) 调度的基本概念

    b) 调度的层次

    c) 三级调度的关系

  2. 调度的时机、切换与过程

  3. 进程调度方式

    a) 非剥夺调度方式

    b) 剥夺调度方式

  4. 调度的基本准则

    a) CPU利用率

    b) 系统吞吐量

    c) 周转时间

    d) 等待时间

    e) 响应时间

  5. 典型的调度算法

    a) 先来先服务（FCFS）调度算法

    b) 短作业优先（SJF）调度算法

    c) 优先级调度算法

    d) 高响应比优先调度算法

    e) 时间片轮转调度算法

    f) 多级反馈队列调度算法（集合前几种的优点）

3.同步与互斥

  1. 进程同步的基本概念

    a) 临界资源

    b) 同步

    c) 互斥

  2. 实现临界区互斥的基本方法

    a) 软件实现方法

    b) 硬件实现方法

  3. 信号量

    a) 整型信号量

    b) 记录型信号量

    c) 利用信号量实现同步

    d) 利用信号量实现进程互斥

    e) 利用信号量实现前驱关系

    f) 分析进程同步和互斥问题的方法步骤

  4. 管程

    a) 管程的定义

    b) 管程的组成

    c) 管程的基本特性

  5. 经典同步问题

    a) 生产者消费者问题

    b) 读者写者问题

    c) 哲学家进餐问题

    d) 吸烟者问题

4.死锁

  1. 死锁的概念

    a) 死锁的定义

    b) 死锁产生的原因

  2. 死锁处理策略

    a) 预防死锁

    b) 避免死锁

    c) 死锁的检测与解除

  3. 死锁预防

    a) 破坏互斥条件

    b) 破坏不剥夺条件

    c) 破坏请求和保持条件

    d) 破坏循环等待条件

  4. 死锁避免

    a) 系统安全状态

    b) 银行家算法

    c) 安全性算法举例

  5. 死锁检测和解除

    a) 资源分配图

    b) 死锁定理

    c) 死锁解除

第三章 内存管理（5.5h）

1.内存管理基础

  1. 内存管理的概念

    a) 程序装入和链接

    b) 可重定位装入

    c) 逻辑地址空间与物理地址空间

    d) 内存保护

  2. 交换与覆盖

    a) 覆盖

    b) 交换

  3. 连续分配管理方式

    a) 单一连续分配

    b) 固定分区分配

    c) 动态分区分配

  4. 非连续分配管理方式

    a) 基本分页存储管理方式

    b) 基本分段存储管理方式

    c) 段页式管理方式

2.虚拟内存管理

  1. 虚拟内存基本概念

    a) 传统存储管理方式的特征

    b) 局部性原理

    c) 虚拟存储器的定义和特征

    d) 虚拟内存技术的实现

  2. 请求分页管理方式

    a) 页表机制

    b) 缺页中断机构

    c) 地址变换机构

  3. 页面置换算法

    a) 最佳置换算法(OPT)

    b) 先进先出置换算法(FIFO)

    c) 最近最少使用置换算法(LRU)

    d) 时钟置换算法(CLOCK)

  4. 页面分配策略

    a) 驻留集大小

    b) 调入页面的时机

    c) 从何处调入页面

  5. 抖动

  6. 工作集

  7. 地址翻译

第四章 文件管理（4h）

1.文件系统基础

  1. 文件概念

    a) 文件的定义

    b) 文件的属性

    c) 文件的基本操作

    d) 文件的打开与关闭

  2. 文件的逻辑结构

    a) 无结构文件（流式文件）

    b) 有结构文件（记录式文件）

  3. 目录结构

    a) 文件控制块和索引节点

    b) 单级目录结构和两级目录结构

    c) 树形目录结构;图形目录结构

  4. 文件共享

    a) 基于索引节点的共享方式（硬链接）

    b) 利用符号链实现文件共享（软链接）

  5. 文件保护

    a) 访问类型

    b) 访问控制

2.文件系统实现

  1. 文件系统层次结构

    a) 用户调用接口

    b) 文件目录系统

    c) 存取控制验证

    d) 逻辑文件系统与文件信息缓冲区

    e) 物理文件系统

    f) 分配模块

    g) 设备管理程序模块

  2. 目录实现

    a) 线性列表

    b) 哈希表

  3. 文件实现

    a) 文件分配方式

    b) 文件存储空间管理

3.磁盘组织与管理

  1. 磁盘的结构

  2. 磁盘调度算法

  3. 磁盘的管理

    a) 磁盘初始化

    b) 引导块

    c) 坏块

第五章 输入输出(I/O)管理（3.5h）

1.I/O管理概述

  1. I/O设备

    a) 按传输速率分类

    b) 按信息交换单位分类

  2. I/O控制方式

    a) 程序直接控制方式

    b) 中断驱动方式

    c) DMA方式

    d) 通道控制方式

  3. I/O软件层次结构

2.I/O核心子系统

  1. I/O调度概念

  2. 高速缓存与缓冲区

    a) 磁盘高速缓存（Disk Cache）

    b) 缓冲区（Buffer）

    c) 高速缓存与缓冲区的对比

  3. 设备分配与回收

    a) 设备分配概述

    b) 设备分配的数据结构

    c) 设备分配的策略

    d) 设备分配的安全性

    e) 逻辑设备名到物理设备名的映射

  4. 假脱机技术(SPOOLing)

    a) 输入井和输出井

    b) 输入缓冲区和输出缓冲区

    c) 输入进程和输出进程

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编程日记 2024/5/17 10:44:42

什么是用户体验（UX）文案，为什么它很重要？

网上购物如今比以往任何时候都更加相关。所以我们将以此为例说明什么是用户体验&#xff08;UX&#xff09;文案&#xff0c;以及为什么它很重要。 假设你去了一个在线商店。你需要执行一系列操作&#xff1a; 找到合适的部分选择你感兴趣的产品弄清楚它们是什么&#xff0c;…...

编程日记 2024/4/27 1:06:44

算法06链表

算法06链表 一、链表概述1.1概述1.2链表的组成部分&#xff1a;1.3链表的优缺点&#xff1a; 二、链表典例力扣707.设计链表难点分析&#xff1a;&#xff08;1&#xff09;MyLinkedList成员变量的确定&#xff1a;&#xff08;2&#xff09;初始化自定义链表&#xff1a;&…...

编程日记 2024/5/17 13:09:07

第十七章 数据管理和组织变革管理

17.2 变革法则 1&#xff09;组织不变革&#xff0c;人就变。 2&#xff09;人们不会抗拒变革&#xff0c;但抵制被改变。 3&#xff09;事情之所以存在是惯性所致。 4&#xff09;除非有人推动变革&#xff0c;否则很可能止步不前。 5&#xff09;如果不考虑人的因素&#xf…...

编程日记 2024/4/27 0:58:34

基于harris角点和RANSAC算法的图像拼接matlab仿真

目录 1.算法运行效果图预览 2.算法运行软件版本 3.部分核心程序 4.算法理论概述 5.算法完整程序工程 1.算法运行效果图预览 2.算法运行软件版本 MATLAB2022a 3.部分核心程序 ....................................................................... I1_harris fu…...

编程日记 2024/5/19 7:11:44

C++感受6-Hello World 交互版

变量、常量输入、输出、流getline() 函数读入整行输入Hello() 函数复习新定义函数 Input() 实现友好的人机交互还有 “痘痘” 为什么挤不到的分析…… 1. DRY 原则简介 上一节课&#xff0c;我们写了两版“问候”程序。第一版的最大问题是重复的内容比较多&#xff0c;每一次问…...

编程日记 2024/4/27 0:54:29

02_c/c++开源库ZeroMQ

1.安装 C库 libzmq sudo apt install libzmq3-dev 实例: https://zeromq.org/get-started/?languagec&librarylibzmq# 编译依赖: pkg-config --cflags --libs libzmq or cat /usr/lib/x86_64-linux-gnu/pkgconfig/libzmq.pc -isystem /usr/include/mit-krb5 -I/usr/in…...

编程日记 2024/5/19 10:33:05

计算机视觉 CV 八股分享 [自用]（更新中......）

目录 一、深度学习中解决过拟合方法 二、深度学习中解决欠拟合方法 三、梯度消失和梯度爆炸 解决梯度消失的方法 解决梯度爆炸的方法 四、神经网络权重初始化方法 五、梯度下降法 六、BatchNorm 七、归一化方法 八、卷积 九、池化 十、激活函数 十一、预训练 十二…...

编程日记 2024/4/27 0:50:22

ModuleNotFoundError: No module named ‘sklearn‘

ModuleNotFoundError: No module named sklearn 解决办法&#xff1a; pip install scikit-learn...

编程日记 2024/5/18 11:43:06

牛客NC404 最接近的K个元素【中等 二分查找+双指针 Java/Go/PHP】

题目 题目链接&#xff1a; https://www.nowcoder.com/practice/b4d7edc45759453e9bc8ab71f0888e0f 知识点 二分查找&#xff1b;找到第一个大于等于x的数的位置idx;然后从idx开始往两边扩展Java代码 import java.util.*;public class Solution {/*** 代码中的类名、方法名、…...

编程日记 2024/5/18 21:52:29

探索 Element：开源聊天平台的新趋势

探索 Element&#xff1a;开源聊天平台的新趋势 随着数字化时代的发展&#xff0c;人们对于隐私和数据安全的关注日益增加&#xff0c;对开源和去中心化平台的需求也在逐渐增加。在这个背景下&#xff0c;Element作为一种开源聊天平台&#xff0c;吸引了越来越多的关注和用户。…...

编程日记 2024/5/17 1:49:08

湖北应急管理厅低压电工焊工高处作业实操打卡的问题

"实操打卡时代来临&#xff01;湖北低压电工、焊工、高处作业报考指南发布&#xff01;" 2024年湖北应急管理厅低压电工焊工高处作业实操打卡的问题 关于应急管理厅工种报考实操打卡是怎么一回事呢&#xff1f;就是报考低压电工、焊工、高处作业、高压电工等相关工种…...

编程日记 2024/5/15 16:38:29

【ARM 嵌入式 C 文件操作系列 20.4 -- 打印 uint64_t 类型的数值】

文章目录 C代码中 打印 uint64_t 类型的数值测试效果 C代码中 打印 uint64_t 类型的数值 为了以16进制方式打印uint64_t类型的数值&#xff0c;可以使用printf函数&#xff0c;配合<inttypes.h>头文件中定义的宏PRIX64或PRIx64。这些宏确保了无论在哪个平台上&#xff0…...

编程日记 2024/5/19 7:24:26

589.N叉树的前序遍历

刷算法题&#xff1a; 第一遍&#xff1a;1.看5分钟&#xff0c;没思路看题解 2.通过题解改进自己的解法&#xff0c;并且要写每行的注释以及自己的思路。 3.思考自己做到了题解的哪一步&#xff0c;下次怎么才能做对(总结方法) 4.整理到自己的自媒体平台。 5.再刷重复的类…...

编程日记 2024/5/18 10:50:45

面对《消费者告知法》严查与技术BUG频发，亚马逊卖家如何巧妙应对挑战？

五一假期期间&#xff0c;亚马逊大量发送《美国消费者告知法案》验证邮件通知&#xff0c;在这个本该是卖家们忙碌而喜悦的时刻&#xff0c;亚马逊平台上的卖家们却遭遇了一场前所未有的“灾难”——《消费者告知法》验证问题的爆发&#xff0c;以及随之而来的一系列技术BUG&am…...

编程日记 2024/5/18 0:58:12

职业生涯第一课---“Redis分布式锁优化：确保唯一性与效率“

前言 最近因为刚入职公司开启自己的实习生涯&#xff0c;工作和毕设论文同步进行&#xff0c;导致有段时间没更新博客了&#xff0c;今天来分享一下最近学到的一些知识。 场景介绍 BOSS让我写一些接口&#xff0c;他提出这样一个需求&#xff0c;该接口的参数有多个&#xf…...

编程日记 2024/5/18 19:24:46

代码随想录-算法训练营day39【动态规划02：不同路径】

代码随想录-035期-算法训练营【博客笔记汇总表】-CSDN博客 第九章 动态规划part02● 62.不同路径 ● 63. 不同路径 II 今天开始逐渐有 dp的感觉了&#xff0c;题目不多&#xff0c;就两个 不同路径&#xff0c;可以好好研究一下详细布置 62.不同路径 本题大家掌握动态规划的方…...

编程日记 2024/5/18 1:37:14

cypress的安装使用

cypress npm install -g cnpm --registryhttps://registry.npm.taobao.org cypress的启动打开 npx cypress open js函数的回调 function print(string,callback){console.log(string)callback() } print("a",function(){print("b",function(){console.l…...

编程日记 2024/5/19 13:44:34

一看就会的AOP事务

文章目录 AOPAOP简介AOP简介和作用AOP的应用场景为什么要学习AOP AOP入门案例思路分析代码实现AOP中的核心概念 AOP工作流程AOP工作流程AOP核心概念在测试类中验证代理对象 AOP切入点表达式语法格式通配符书写技巧 AOP通知类型AOP通知分类AOP通知详解 AOP案例案例-测量业务层接…...

编程日记 2024/5/19 0:16:41

【MySQL数据库开发设计规范】之SQL使用规范

欢迎点开这篇文章&#xff0c;自我介绍一下哈&#xff0c;本人姑苏老陈 &#xff0c;是一名JAVA开发老兵。 本文收录于 《MySQL数据库开发设计规范》专栏中&#xff0c;该专栏主要分享一些关于MySQL数据库开发设计相关的技术规范文章&#xff0c;定期更新&#xff0c;欢迎关注&…...

编程日记 2024/5/19 14:45:21