2022年的小伙伴们正在积极备考，大多数考生对计算机综合（408）考研知识点都感到很茫然。研学长为大家按照2020年考研大纲的考察目标对计算机综合（408）考研知识点进行了系统化的整合。下面，各位考生就跟着研学长一起了解一下“2022年计算机（408）考研：操作系统知识点汇总”，希望能给各位考生带来帮助。
考研-操作系统-知识点01-进程的状态与转换
1.进程的基本状态包括有以下几种(三状态模型)：
运行状态(Running)：进程占用处理机正在运行其程序。单处理机系统中只能有一个进程处于运行状态，多处理机系统中可能有多个进程处于运行状态。
阻塞状态(Blocked)：也叫等待或睡眠状态，是进程由于等待某种事件的发生而处于暂停运行的状态。如进程因等待输入/输出的完成、等待数据到达、等待缓冲空间等。
就绪状态(Ready)：进程已分配到除处理机以外的所有必要资源，具备了运行的条件，可能会有多个进程处于就绪状态，排成就绪队列。图 2-1 说明了三状态进程模型及其转换。
进程还有五状态和七状态模型，需要作一般了解。而三状态的模型是基本的模型。
2.进程状态的转换
(1)就绪状态到运行状态：调度程序为就绪状态的进程分配处理机后，进入运行状态。
(2)运行状态到阻塞状态：正在运行的进程因需要等待某事件而无法运行，让出处理机。
(3)阻塞状态到就绪状态：进程所等待的事件发生了，进程就从阻塞状态进入就绪状态。
(4)运行状态到就绪状态：正在运行的进程因时间片用完而被暂停运行;或者在可抢先式调度方式中，一个优先级高的进程到来后，正在运行的优先级低的进程被强制撤下处理机，转换为就绪状态。
考研-操作系统-知识点02-调度的时机和过程
1.引起进程调度的事件
正在运行的进程运行完毕或发生某事件而不能再继续运行;
运行中的进程因提出输入/输出请求而暂停运行;
在进程通信或同步过程中运行了某种原语操作，如 P 操作等;
在可抢先式调度中，有一个比当前进程优先级更高的进程进入就绪队列;
在时间片轮转法中，时间片用完。
2.调度队列
在单处理机系统中，只有一个进程处于运行状态。
3.分派程序(dispatcher)
进程调度算法只是决定哪一个进程将获得处理机，是策略的制定者，而将处理机分配给该进程的具体操作是由分派程序完成的。分配程序是机制，是实际操作者，因此其运行效率较高。这里充分体现了策略与机制分离的设计思想。
考研-操作系统-知识点03-死锁
1.死锁的概念
系统中两个或两个以上的进程无限期地相互等待永远不会发生的条件，系统处于一种停滞状态，这种情况称为死锁。
2.死锁产生的原因
死锁的原因有以下二点：
(1)进程推进顺序不当和(2)对互斥资源的分配不当。
必须要指出的是，系统资源不足并不是产生死锁的原因，进程资源如果不足则进程就不会被创建，只有在资源部分分配以后，剩余的资源不能满足某些个进程的请求，造成进程集无法推进的现象才是死锁。
3.产生死锁的四个必要条件
互斥条件：任一时刻只允许一个进程使用资源。
非剥夺条件：进程已经占用的资源，不会被强制剥夺。
占用并请求条件：进程占有部分资源，申请更多的资源，且不会释放已经占有的资源。
循环等待：请求资源的进程形成了循环。
4.死锁处理策略
对死锁的处理，常用的方法有忽略死锁、死锁的检测与恢复、死锁的避免和死锁的预防。
5.死锁忽略
死锁忽略典型的算法是鸵鸟算法。
6.死锁检测和恢复
资源分配图算法
资源矩阵法
死锁的解除与系统恢复
恢复死锁常用的方法有如下几种：
(1)资源剥夺法：挂起某些死锁进程，并抢占它的资源。
(2)进程撤销法：通过撤销占有资源多的进程或代价量小的进程，以恢复死锁。
(3)进程回退法：设置还原点，让一个或多个进程回退到足以解除死锁的地步。
(4)重新启动系统：代价最大，一切从头开始。我们要尽量避免采用此方法。
考研-操作系统-知识点04-内存管理
1.存储管理的功能
(1)内存空间的分配与回收，包括内存的分配和共享。
(2)地址转换：内存管理配合硬件进行地址转换，把逻辑地址转换成物理地址。
(3)内存空间的扩充：借助于虚拟存储器或交换覆盖技术来达到扩充内存容量的目的。
(4)存储保护：为了避免相互干扰和破坏，必须提供保护功能。
2.地址重定位
(1)逻辑地址空间
(2)物理地址空间
(3)地址重定位
(4)重定位类型
地址重定位分为静态重定位和动态重定位两类。把作业在装入过程中随即进行的地址变换方式，称为静态重定位。在作业执行过程中，当访问内存单元时才进行的地址变换方式，称为动态重定位。动态重定位是在程序执行过程中由硬件地址变换机构实现的。
动态重定位的主要优点如下：用户作业在执行过程中，可以动态申请存储空间和在内存中移动;有利于程序段的共享。
3.链接
(1)静态链接。
(2)装入时动态链接。
(3)运行时动态链接。
考研-操作系统-知识点05-连续分配管理方式
1.固定式和可变式分区存储管理
(1)固定式分区存储管理(考纲不作要求)
(2)可变分区存储管理：根据作业的实际需要动态地划分存储空间。
(3)分配算法
首次适应算法(First Fit)
下次适应算法(Next Fit)
适应算法(Best Fit)
最坏适应算法(Worst Fit)
采用“内存紧缩”技术，可以把碎片集中起来形成一个大的空闲区。
2.分区的存储保护
(1)界地址保护：界地址保护又称为界限寄存器保护。
界限寄存器方式：下界寄存器存放起始地址，上界寄存器存放结束地址。
基址寄存器和限长寄存器：基址寄存器存放起始地址，限长寄存器存放最大长度。
(2)存储键保护：同一作业的各页面所对应的内存块都要指定一个相同的，但又不与其他作业相重的键码。这个键码存于快速寄存器和该作业的程序状态字 PSW 中，当程序要访问某一块时，将程序状态字中的键码与被访问块的键码进行比较，若相符，则表明允许本次访问，否则发出越界中断。
考研-操作系统-知识点06-虚拟内存
1.局部性原理
(1)时间局部性：程序中的某条指令一旦运行，不久以后该指令可能再次运行。产生时间局部性的典型原因是由于程序中存在着大量的循环操作。
(2)空间局部性：一旦程序访问了某个存储单元，不久以后其附近的存储单元也将枝访问，其典型情况是程序顺序运行。
2.虚拟内存
基于局部性原理，应用程序在运行之前并不必全部装入内存，仅需将当前运行到的那部分程序和数据装入内存便可启动程序的运行，其余部分仍驻留在外存上。当要运行的指令或访问的数据不在内存时，再由操作系统通过请求调入功能将它们调入内存，以使程序能继续运行。如果此时内存已满，则还需通过置换功能，将内存中暂时不用的程序或数据调至盘上，腾出足够的内存空间后，再将要访问的程序或数据调入内存，使程序继续运行。
3.实现虚拟内存的基础
硬件基础：一定容量的内存;大容量的外存;地址变换机构(含快表);缺页中断机构。
软件基础：虚实转换的数据结构(页表、段表等);中断服务处理程序;操作系统支持。
4.虚拟内存的主要特征
(1)多次性。
(2)对换性。
(3)虚拟性。
考研-操作系统-知识点07-页面置换算法
1.随机淘汰算法
在无法确定那些页被访问的概率较低时，随机地选择某个用户的页面并将其换出。
2.先进先出算法(FIFO)
FIFO(first in first out)算法：总是选择驻留内存时间最长的页面进行淘汰。其理由是：较早调入内存的页面，其不再被使用的可能性较大。
FIFO 算法忽略了一种现象的存在，就是在内存中停留时间最长的页往往也是经常被访问的页。将这些页淘汰，很可能刚置换出去，又请求调用该页，致使缺页中断较频繁，严重降低内存的利用率。
FIFO 的另一缺点是它有一种异常现象。称为 Belady异常。
3.置换算法(OPT)
置换算法的基本思想是：从内存中移出永远不再需要的页面。
4.最近最久未使用页面置换算法(LRU)
这种算法的基本思想是，利用局部性原理，根据一个作业在执行过程中过去的页面访问历史来推测未来的行为。它认为过去一段时间里不曾被访问过的页面，在最近的将来可能也不会再被访问。
5.最近没有使用页面置换算法(NRU)
该算法只要求对应于每个存储块(页面)设置一个“引用位”和“修改位”。利用这二位组织成四种状态，“引用位”：“修改位”=0：0;0：1;1：0;1：1。每次置换时，总取最小值的页面置换，若相同则随机置换或先进先出置换。
6.时钟算法(CLOCK)
时钟算法是将作业已调入内存的页面链成循环队列，使用页表中的“引用位”，用一个指针指向循环队列中的下一个将被替换的页面。
考研-操作系统-知识点08-页面置换算法
1.随机淘汰算法
在无法确定那些页被访问的概率较低时，随机地选择某个用户的页面并将其换出。
2.先进先出算法(FIFO)
FIFO(first in first out)算法：总是选择驻留内存时间最长的页面进行淘汰。其理由是：较早调入内存的页面，其不再被使用的可能性较大。
FIFO 算法忽略了一种现象的存在，就是在内存中停留时间最长的页往往也是经常被访问的页。将这些页淘汰，很可能刚置换出去，又请求调用该页，致使缺页中断较频繁，严重降低内存的利用率。
FIFO 的另一缺点是它有一种异常现象。称为 Belady异常。
3.置换算法(OPT)
置换算法的基本思想是：从内存中移出永远不再需要的页面。
4.最近最久未使用页面置换算法(LRU)
这种算法的基本思想是，利用局部性原理，根据一个作业在执行过程中过去的页面访问历史来推测未来的行为。它认为过去一段时间里不曾被访问过的页面，在最近的将来可能也不会再被访问。
5.最近没有使用页面置换算法(NRU)
该算法只要求对应于每个存储块(页面)设置一个“引用位”和“修改位”。利用这二位组织成四种状态，“引用位”：“修改位”=0：0;0：1;1：0;1：1。每次置换时，总取最小值的页面置换，若相同则随机置换或先进先出置换。
6.时钟算法(CLOCK)
时钟算法是将作业已调入内存的页面链成循环队列，使用页表中的“引用位”，用一个指针指向循环队列中的下一个将被替换的页面。
考研-操作系统-知识点09-文件结构
1.文件逻辑结构
文件逻辑结构指用户概念中的文件，独立于物理结构，又称逻辑文件。
一般常用的文件其结构主要分为如下三类：
(1)无结构文件：把文件看作是命名了相关联的字符流集合，或称流式文件。
(2)累积文件：文件体为无结构记录序列，通过特定分隔符来划分记录，各记录大小和组成可变。新记录总是添加到文件末尾。
(3)索引文件：记录大小不必相同，不必排序，存放在主文件中。索引文件主文件不排序。另外建立索引，每个索引项指向一个记录，索引项按照记录中的某个关键字域排序。
2.文件物理结构
文件物理结构是指文件在存储介质上的组织方式，它依赖于物理的存储设备，又称物理文件。
常用的文件物理结构有：
(1)顺序结构：是把一个逻辑上连续的记录构成的文件分配到连续的物理块中。
(2)链接结构：把文件信息存放在非连续的物理块中，每个物理块均设有一个指针指向其后续连续的另一个物理块，从而使得存放同一文件的物理块链接成一个串联队列。链接方式又分为显式链接和隐式链接。显式链接的链接指针在专门的链接表中，隐式链接的指针在存放文件信息的物理块中。
(3)索引结构：指为每个文件建立一个索引表，其中每一个表项指出文件记录所在的物理块号，表项按逻辑记录编写，顺序或按记录内某一关键字顺序排列，对于大文件，为检索方便，可以建立多级索引，还可以把文件索引表也作为一个文件，称为索引表文件。
多重索引结构(混合索引结构)采用了间接索引方式，第一级索引表的表项指出下一级索引表的位置(物理块号)，下一级索引表的表项指出再下一级索引表的位置，这样间接几级，末—级索引表的表项则指向相应记录所在的物理块号。
考研-操作系统-知识点10-目录结构
为实现“按名存取”，必须建立文件名与外存空间中的物理地址的对应关系，体现这种对应关系的数据结构称为目录。
1.文件目录管理基本要求
实现“按名存取”：用户只需提供文件名，即可对文件进行存取，这是目录管理基本功能。实现文件共享：允许不同的用户使用同一个文件。
允许文件重名：采用多级目录。
2.文件组成
文件包含两部分内容：文件说明(或称文件头)与文件体。文件体是文件本身的信息，可能是记录式文件或是字符流式文件。文件说明就是文件控制块。目录是由一组文件的文件说明(即文件控制块FCB)组成的文件，它本身也是一种文件。
3.文件控制块(FCB)组成
(1)基本信息类：文件名、文件外存地址、文件逻辑结构、文件物理结构。
(2)存储控制信息类：文件拥有者的权限、核准用户的权限、一般用户的权限。
(3)使用信息类：文件建立的日期与时间，上一次修改的日期与时间、当前的使用信息。
4.文件目录组织形式
(1)单级目录结构
(2)二级目录结构
(3)多级目录结构
考研-操作系统-知识点11-文件保护
1.访问类型
通过限制可进行的文件访问类型，保护机制可提供控制访问(特别地为防止文件被破坏，一般对写和修改操作需要特别控制)。
访问类型有：读;写;修改;运行;添加;删除;列表清单。
2.访问控制
解决文件保护问题最为常用的是根据用户身份进行控制。实现基于身份访问的最普通方法是为每个文件或目录增加一个访问控制列表。所有用户组对文件权限的集合形成了一个二维表即文件访问控制表，不同用户对同一文件或目录需要不同类型的访问。
3.文件系统安全
为了尽量减少在系统发生故障时文件信息破坏，最简便的措施是为重要的文件保存多个副本，即“定期转储”，当系统出现故障，就可以装入转储的文件来恢复文件系统。
(1)全量转储：把文件存储器中的全部文件定期(例，每周、每天)复制到备份磁带上。
(2)增量转储：全量转储只能恢复上次转储时的状态。
考研-操作系统-知识点11-磁盘调度算法
一、读写一次磁盘所需的时间可分为以下几种：
(1)设备等待：设备或总线忙，需要等候。
(2)寻道时间：将读/写磁头移动到相应的柱面所花费的时间。
(3)旋转延迟时间：扇区转到磁头位置所需的时间。
(4)传输时间：数据写入磁盘或从磁盘读出的时间。
二、常用的磁臂调度算法有：
1.先来先服务(FCFS)调度
根据进程请求访问磁盘的时间顺序，先来先服务。
2.最短寻道时间优先(SSTF)调度
根据磁头的当前位置首先将请求队列中距磁头最短的请求为之服务。
3.扫描算法(SCAN)调度
也叫“电梯”算法，磁头固定从外向内然后从内向外逐柱面运动。如此往复。
4.循环扫描(C-SCAN)调度
循环扫描算法，即磁头从盘面上的一端向另一端移动，遇到请求立即服务，返回是直接快速移至起始端，而不服务于任何请求。
5.察看(LOOK)调度
通常磁头只移动到一个方向上最远的请求为之。接着马上回头，而不是继续到磁盘的尽头。这种形式的SCAN和C-SCAN称为察看LOOK 和循环察看 C-LOOK 调度，这是因为它们在朝—个给定方向移动前会察看是否有请求。
注意，部分教材将 SCAN 和 LOOK 算法都称为扫描算法，考生应该根据题意，合理选择相应的算法，做出符合题意的结果。
考研-操作系统-知识点12-设备分配与回收
1.设备分配概述
设备分配的任务是按照一定的策略请求设备的进程分配合适的设备及相关的硬件。分为独占型设备、共享型设备和虚拟型设备三种。
2.设备分配用数据结构
设备的分配和管理是通过数据结构来进行的，通过它来描述系统的配置， I/O 设备的状态特性及当前的使用情况。
3.设备分配策略
(1)设备分配原则：设备分配的总原则既要充分发挥设备的使用效率。又要避免造成进程死锁。
(2)设备的分配方式：静态分配主要用于对独占设备的分配，它是在用户作业开始运行之前由系统一次分配该作业所要求的全部设备、控制器和通道，直到该作业被撤销才释放。动态分配是在进程运行过程中按需进行的，进程需要设备时，向系统提出请求，系统按照事先规定的策略给进程分配所需要的设备、控制器和通道，用完之后立即释放。
(3)设备的分配策略：常用的动态设备分配策略有先请求先分配(FIFO)、优先级高者先分配等。
考研-操作系统-知识点13-假脱机技术
SPOOLing 技术，即同时联机外围操作技术，又称假脱机技术，是指在多道程序环境下，利用多道程序中的一道或两道程序来模拟脱机输入输出中的外围控制机的功能，以达到“脱机”输入输出的目的。
SPOOLing 系统的组成
系统主要由以下三部分组成;
(1)输入井和输出井：这是在磁盘上开辟的两个大存储空间。
(2)输入缓冲区和输出缓冲区：这是在内存中开辟的两个缓冲区。
(3)输入进程SP1和输出进程SP0：这是内存中的两个进程。
以上就是研学长整理的“2022年计算机（408）考研：操作系统知识点汇总”，希望能给各位考生带来帮助。心专注研学长公众号，回复“真题”，更多考研信息尽在研学长考研网公众号！
