寫在前面

操作系統在計算機行業中是一門最基礎的技術，無論是在開發項目還是在算法崗，我們都是基于計算機上進行的，我們對操作系統的了解體現我們從事計算機相關崗位的資深素質，因此，接下來，這篇文章給大家介紹在面試中常見的操作系統的知識點。當然，開發和算法崗對計算機網絡的要求程度不同，相對而言，開發對操作系統的要求其實更高一些。但是一些基礎、核心、常見的問題要求我們要掌握。

面試的過程中，為了考察面試者的基礎功力，除了算法以外，操作系統將會占比很大的權重，本文就給大家全部分享吧

目錄大綱

（由于知識點太多，Σ( ° △ °|||)︴，此處省略.............................................................）

第一章、認識操作系統

• 計算機硬件簡介
• 操作系統博物館
• 操作系統概念
• 系統調用
• 操作系統結構

現代計算機系統由一個或多個處理器、主存、打印機、鍵盤、鼠標、顯示器、網絡接口以及各種輸入/輸出設備構成。

CPU

CPU是計算機的大腦，它主要和內存進行交互，從內存中提取指令并執行它。一個CPU的執行周期是從內存中提取第一條指令、解碼并決定它的類型和操作數，執行，然后再提取、解碼執行后續的指令。重復該循環直到程序運行完畢。

多線程和多核芯片

對于操作系統來講，多線程是有意義的，因為每個線程對操作系統來說都像是一個單個的CPU。比如一個有兩個CPU的操作系統，并且每個CPU運行兩個線程，那么這對于操作系統來說就可能是4個CPU。

內存

計算機中第二個主要的組件就是內存。理想情況下，內存應該非常快速(比執行一條指令要快，從而不會拖慢CPU執行效率)，而且足夠大且便宜，但是目前的技術手段無法滿足三者的需求。于是采用了不同的處理方式，存儲器系統采用一種分層次的結構

總線

上面的結構(簡單個人計算機的組件圖)在小型計算機已經使用了多年，并用在早期的IBM PC中。然而，隨著處理器核內存變得越來越快，單個總線處理所有請求的能力也達到了上線，其中也包括IBMPC總線。必須放棄使用這種模式。其結果導致了其他總線的出現，它們處理I/0設備以及CPU到存儲器的速度都更快。這種演變的結果導致了下面這種結構的出現。

第二章、進程和線程

• 進程
• 線程
• 進程間通信
• 調度

進程模型

多線程解決方案

經典的線程模型

競態條件

互斥量

消息傳遞

屏障

批處理中的調度

第三章、內存管理

• 無存儲器抽象
• 一種存儲器抽象:地址空間
• 虛擬內存
• 頁面置換算法

運行多個程序

基址寄存器和變址寄存器

交換過程

內存針對自動增長的區域，會有三種處理方式

使用位圖的存儲管理

頁表

先進先出頁面置換算法

工作集時鐘頁面置換算法

第四章、文件系統

• 文件
• 目錄
• 文件系統的實現
• 文件系統的管理和優化

文件結構

文件類型

層次目錄系統

鏈表分配

日志文件系統

虛擬文件系統

磁盤空間管理

物理轉儲和邏輯轉儲

第五章、I/O

• I/O設備
• IO軟件原理
• I/O層次結構
• 盤
• 時鐘

設備控制器

設備控制器是處理CPU傳入和傳出信號的系統。

內存映射I/0

每個控制器都會有幾個寄存器用來和CPU進行通信。通過寫入這些寄存器，操作系統可以命令設備發送數據，接收數據、開啟或者關閉設備等。通過從這些寄存器中讀取信息，操作系統能夠知道設備的狀態，是否準備接受一個新命令等。

直接內存訪問

精確中斷和不精確中斷

中斷處理程序

磁盤

為了組織和檢索數據，會將磁盤組織成特定的結構，這些特定的結構就是磁道、扇區和柱面

磁盤臂調度算法

第六章、死鎖

• 鴕鳥算法
• 死鎖檢測和恢復
• 死鎖避免
• 破壞死鎖

計算機系統中有很多獨占性的資源，在同一時刻只能每個資源只能由一個進程使用，我們之前經常提到過打印機，這就是一個獨占性的資源，同一時刻能有兩個打印機同時輸出結果，否則會引起文件系統的癱瘓。所以，操作系統具有授權-個進程單獨訪問資源的能力。

死鎖模型

Holt在1972年提出對死鎖進行建模，建模的標準如下：

●圓形表示進程

●方形表示資源

通信死鎖

死鎖是一類通用問題，任何操作系統都會產生死鎖。當每一-組進程 中的每個進程都因等待由該組的其他進程所占有的資源而導致阻塞，死鎖就發生了。這種情況會使所有的進程都處于無限等待的狀態。死鎖的檢測和避免可以通過安全和不安全狀態來判斷，其中一個檢測方式就是銀行家算法;當然你也可以使用鴕鳥算法對死鎖置之不理，但是你肯定會遭其反噬。也可以在設計時通過系統結構的角度來避免死鎖，這樣能夠預防死鎖;也可以破壞死鎖的四個條件來破壞死鎖。資源死鎖并不是唯一性的死鎖，還有通信間死鎖，可以設置適當的超時時間來完成。活鎖和死鎖的問題有些相似，它們都是-種進程無法繼續向下執行的狀態。 由于進程調度策略導 致嘗試獲取進程的一方永遠無法獲得資源后，進程會導致饑餓的出現。

第七章、操作系統面試題

解釋一下什么是操作系統

微內核

多處理系統的優勢

（由于內容太多了，就不一一展示了Σ( ° △ °|||)︴）

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统存储器管理实验报告_献上膝盖！华为工程师抛出一份堪称“举世无双”操作系统笔记...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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