1.计算机系统概述

1.1操作系统的基本概念

1.2操作系统发展历程

1.3操作系统的运行环境

1.6虚拟机

微内核的特点

image-20251118192653418

操作系统的引导过程

image-20251118192733460

image-20251118192749003

2.进程与线程

2.1进程与线程

进程

概念

image-20251118200934246

特征

image-20251118201014059

组成

image-20251118201032335

image-20251118201048510

image-20251118201101067

image-20251118201112868

image-20251118201122646

进程的状态和转换

image-20251118201337807

image-20251118201426716

image-20251118201449954

进程控制

创建

image-20251118201524077

中止

image-20251118201714698

阻塞与唤醒

image-20251118201821913

进程的通讯

image-20251118201850210

image-20251118202057575

image-20251118202148011

image-20251118202316131

线程

概念

image-20251118202701687

线程VS进程

image-20251118202912396

image-20251118202922837

属性

image-20251118203046348

线程的状态和转换

image-20251118205114021

image-20251118211441521

线程控制

image-20251118211512951

线程的实现方式

image-20251118211605516

image-20251118211621377

image-20251118211634935

image-20251118211644778

多线程模型

image-20251118211851497

2.2CPU调度

调度的概念

概念

image-20251118212517821

层次

image-20251118212638065

image-20251118212649488

三级调度的关系

image-20251118212726573

调度的实现

调度程序（调度器）

image-20251118213315748

image-20251118213325857

调度的过程

image-20251118213509370

进程调度的方式

image-20251118213544138

image-20251118213609080

闲逛进程与两种线程的调度

image-20251118213733315

调度的目标

image-20251118213750545

image-20251118213902972

进程切换

image-20251118214043776

image-20251118214111395

CPU调度算法

先来先服务（FCFS）算法

image-20251118214144149

短作业（SJF）优先算法

image-20251118214304610

image-20251118214346265

高响应比优先算法

image-20251118214420401

优先级调度算法

image-20251118214502477

image-20251118214602454

image-20251118214719066

时间片轮转（RR）算法

image-20251118214812029

image-20251118214841895

多级队列算法

image-20251118214906605

多级反馈队列算法（较优）

image-20251118214923394

image-20251118215018317

基于公平原则的算法

image-20251118215328508

总结

image-20251118215412326

多处理机调度

image-20251118215447140

image-20251118215730864

2.3同步与互斥

概念

image-20251118222155950

image-20251118222413904

image-20251118222423775

实现临界区互斥的基本方法

软件

单标志法

image-20251118223219843

双标志先检查法

image-20251118223152637

双标志先检查法

image-20251118223124803

image-20251118223141467

Peterson算法

image-20251118223113206

硬件

中断屏蔽

image-20251118223501685

image-20251118223528462

硬件指令–TestAndSet

image-20251118223540077

硬件指令–Swap

image-20251118223610658

image-20251118223639994

互斥锁

image-20251118223809685

信号量

image-20251118223842286

整型信号量

image-20251118224055827

image-20251118224113632

记录型信号量

image-20251118224312907

利用信号量实现互斥

image-20251118224504219

image-20251118224536787

利用信号量实现同步

image-20251118224630423

image-20251118224651237

利用信号量实现前驱关系

image-20251118224718927

image-20251118224729560

image-20251118224742803

经典问题

生产消费者问题

image-20251118224850676

image-20251118224948389

image-20251118225149826

读者写者问题

image-20251118225324685

image-20251118225443832

image-20251118225822077

哲学家进餐问题

image-20251118225842707

image-20251118225904858

image-20251118230010185

image-20251118230023614

管程

image-20251118230539149image-20251118230818744

image-20251118230836507

2.4死锁

概念

死锁的定义

image-20251118230941888

死锁与饥饿

image-20251118231024476

产生原因

image-20251118231044242

死锁产生的必要条件

image-20251118231157402

image-20251118231211886

死锁的处理策略

image-20251118231610557

死锁预防

image-20251118231813894

死锁避免

安全状态

image-20251118231916042

银行家算法

image-20251118231959159

image-20251118232021116

安全性算法举例

image-20251118232041950

image-20251118232111751

银行家算法举例

image-20251118232351208

image-20251118232409704

image-20251118232435459

image-20251118232446265

死锁检测和解除

死锁检测

image-20251118232827957

image-20251118232918368

死锁解除

image-20251118233031167

3.内存管理

前往计算机组成原理的存储系统

3.1内存管理概念

内存管理的基本原理和要求

逻辑与物理地址

image-20251104192113156

程序的链接和装入

image-20251104192150691

image-20251104192304286

image-20251104193139589

image-20251104193356079

进程的内存映像

image-20251104193418916

内存保护

image-20251104194227991

image-20251104194255123

内存共享

image-20251104194326819

内存分配与回收

image-20251104194416491

连续分配管理方式

单一连续分配

image-20251104194925394

固定分区分配

image-20251104194938233

动态分区分配

原理

image-20251104195006196

image-20251104195021461

基于顺序搜索的分配方法

image-20251104195300498

image-20251104195404911

基于索引搜索的分配算法

image-20251104195421154

基本分页存储管理

image-20251104195634110

image-20251104195645796

概念

image-20251104195723451

基本地址变换机构

image-20251104200128009

image-20251104200141322

具有快表的地址变换机构

image-20251104204328215

两级页表

image-20251104204504931

image-20251104204526468

image-20251104204939118

基本分段存储管理

image-20251104205134630

分段

image-20251104205150936

段表

image-20251104205206589

地址变换机构

image-20251104212406309

分页和分段的对比

image-20251104212531883

段的共享与保护

image-20251104222149310

image-20251104222208425

段页式存储管理

image-20251104230049349

image-20251104230222035

3.2虚拟内存

请求分页管理方式

image-20251105001605016

页表机制

image-20251105001745073

缺页终端机构

image-20251105001804230

image-20251105001848976

地址变换机构

image-20251105001910703

页框分配

驻留集的大小

image-20251105002058338

image-20251105002107790

内存分配策略

image-20251105002144791

物理块调入算法

image-20251105002346532

调入页面的时机

image-20251105002408754

image-20251105002458988

从何处调入页面

image-20251105002513878

如何调入页面

image-20251105002616347

页面置换算法

image-20251105002656395

最佳置换算法

image-20251105002733516

image-20251105002753784

先进先出算法

image-20251105002821720

最近最久未使用算法

image-20251105002852907

时钟置换算法

简单时钟算法

image-20251105003020088

image-20251105003035760

改进型clock算法

image-20251105003222022

image-20251105003339221

抖动与工作集

image-20251106231243517

页框回收

image-20251106231443232

页面缓冲算法

image-20251106231508339

image-20251106232553168

页框回收

image-20251106232740294

内存映射文件

image-20251106232807104

image-20251106232820015

虚拟存储器的性能影响因素

image-20251106232925375

地址翻译

image-20251106233002141

image-20251106233012090

image-20251106233027872

image-20251106233037884

4.文件管理

4.1文件系统基础

文件的相关概念

定义

image-20251120153805272

属性

image-20251120153857909

image-20251120153908916

分类

image-20251120153923736

文件控制块与索引节点

文件控制块

image-20251120154029281

索引节点

image-20251120154214451

image-20251120154230744

image-20251120154257703

文件的操作

基本操作

image-20251120154354740

文件的打开与关闭

image-20251120154453014

image-20251120154605632

文件的逻辑结构

image-20251120155423834

image-20251120160056256

image-20251120160205636

image-20251120160422733

文件的物理结构

image-20251120161129690

连续分配

image-20251120161150701

image-20251120161307778

链式分配

隐式链接

image-20251120163634303

image-20251120163735931

显式链接

image-20251120163840958

索引分配

image-20251120163931019

image-20251120163959886

image-20251120164012858

image-20251120164555701

image-20251120164611297

image-20251120164630710

文件保护

image-20251120164721626

image-20251120164734806

image-20251120164755169

image-20251120171653571

4.2目录

目录的操作

image-20251120172201957

目录的结构

image-20251120172231045

image-20251120172321229

image-20251120172336001

image-20251120172353590

image-20251120172419704

目录实现*

image-20251120172450728

image-20251120172459874

文件共享

硬链接

image-20251120172524563

image-20251120172608241

软链接

image-20251120172656447

image-20251120172719714

4.3文件系统

文件系统结构

image-20251120190557921

image-20251120190621864

文件系统布局

文件系统在磁盘中的结构

image-20251120191239546

image-20251120191337649

文件系统在内存的结构

image-20251120193151263

文件存储空间管理

空闲表法

image-20251120193414860

空闲链表法

image-20251120193426232

image-20251120193438171

位示图法

image-20251120193537292

成组链接法

image-20251120193556519

image-20251120193615759

虚拟文件系统

image-20251120194013555

image-20251120194029661

image-20251120194110244

5.输入输出管理

前往计算机组成原理的输入输出系统

5.1I/O管理概述

I/O接口

image-20251122200137732

image-20251122200205284

I/O端口

image-20251122204118242

I/O软件层次结构

image-20251122204219244

image-20251122204251496

image-20251122204349402

image-20251122211444765

5.2设备独立性软件

缓冲区

单缓冲

image-20251122212334566

image-20251122212344214

双缓冲

image-20251122212512784

image-20251122212535031

缓冲循环

image-20251122212750362

缓冲池

image-20251122212913744

image-20251122213005755

对比

image-20251122213020958

设备分配与回收

虚拟设备属于可共享设备

设备分配的数据结构

image-20251122213322587

image-20251122213332876

设备分配的步骤

image-20251122213504685

逻辑设备名到物理设备名的映射

image-20251122213535733

假脱机技术（SPOOLing技术）

image-20251122213854767

image-20251122213907843

设备驱动程序接口

image-20251122214033046

举例

image-20251122214143392

image-20251122214433128

5.3磁盘和固态硬盘

磁盘

image-20251122220741056

image-20251122220800182

磁盘的管理

image-20251122220933574

image-20251122221126946

磁盘调度算法

存取时间

image-20251122221159650

image-20251122221212759

调度算法

FCFS

image-20251122221300719

最短寻道时间优先

image-20251122221421392

image-20251122221433491

扫描算法（电梯算法）

image-20251122221530924

循环扫描算法

image-20251122221619161

image-20251122221644546

比较

image-20251122221731946

减少延迟时间的方法

image-20251122221841431

image-20251122221853214

提高I/O速度的方法

image-20251122221931023