408——知识点大杂烩

? ? ? ?在完成专业课的一轮复习以及历年真题的学习后，发现选择题甚至个别大题的考点就单纯考对概念的理解，会就是会，不会想到脑壳疼都做不出来，而408的知识点主打一个多+杂，所以过来整理一下笔记。本文的知识点主要是在我做题过程中遇到或者个人感觉比较混淆遗忘的，一些小的基本知识点但却很重要的概念可能没有整理到，希望大家多多包涵。

---

操作系统

1、联机命令接口=交互式命令接口（特点：用户说一句，系统跟着做一句）

脱机命令接口=批处理命令接口（特点：用户说一堆，系统跟着做一堆）；

2、程序接口，即系统调用=广义指令，如，scanf，printf；

3、操作系统和程序并发是一起诞生的，并发性是操作系统一个最基本的特性；（另一个最基本的特性是共享）

4、单核CPU同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发地执行，

多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序，多个程序可以并行地执行；

5、如何判断一条指令是特权指令还是非特权指令？一、看其对操作系统的影响程度，影响大的为特权指令，因为要保证系统的安全；二、看其使用的频率，使用频率越高的为非特权指令，因为执行特权指令CPU要从用户态切换到内核态，频繁切换状态会降低系统的工作效率；

6、CPU处于用户态时，只能执行非特权指令，处于内核态时，可以执行特权指令（也可以执行非特权指令）；

7、内核态=核心态=管态，用户态=目态；

8、内核态→用户态：通过一条修改PSW寄存器的特权指令，

用户态→内核态：由中断引起，硬件自动完成；

9、陷入指令=trap指令=访管指令，是非特权指令，是在用户态执行，发出系统调用的请求时在用户态，而系统调用相应的处理是在核心态；

10、内中断，异常：陷入、故障、终止，与当前执行的指令有关，中断信号来自CPU内部，在执行指令过程中会检查；

外中断：时钟中断，I/O中断请求，与当前执行的指令无关，中断信号来自CPU外部，在执行完指令后会检查；

11、中断向量表的数据结构：数组；（做题写到的）

12、大内核，性能高，难维护；微内核，性能低，功能少，易维护；

13、操作系统引导（开机过程）：CPU执行ROM引导程序BIOS→读磁盘引导程序MBR→找到安装了操作系统的活动分区，读入引导记录，执行程序→在根目录下找到操作系统并初始化；

14、虚拟机：（直接上图更直观一点）

简单来说，第一类是共同占有Host OS，第二类是建立在Host OS之上，依赖于Host；

15、程序是静态的；进程是动态的，是程序的一次执行过程，同一个程序多次执行会对应多个进程（如何理解呢，电脑上同时打开多个QQ，执行的是同一个程序，但会生成多个进程）；

16、PCB是给操作系统使用的，程序段和数据段是给进程自己用的；相同的程序段执行多次，产生的PCB和数据段（运行过程中产生的各种数据）各不相同，但程序段的内容相同；

17、进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位；

18、为了保证安全，一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间，则有三种通信方式：共享存储（有两种：基于数据结构的共享，给确定的数据结构的存储区，速度慢，限制多，例如数组；基于存储区的共享，给出共享存储区，怎么使用由进程控制）、消息传递（直接通信：直接发过去、间接通信：依靠信箱）、管道通信（一个特殊的共享文件，pipe文件，类似于队列，先进先出，按顺序读取，管道只能采用半双工）；

19、用户级线程：操作系统还是为进程分配时间片，如果一个线程被阻塞，则整个进程都被阻塞，线程的切换可以在用户态下完成；（操作系统感受不到用户级线程的存在，操作系统只会给内核级线程建立线程控制块）

20、内核级线程：内核级线程的切换需要在核心态下完成，操作系统可感知；

21、多线程模型：一对一（一个用户级线程对应一个内核级线程）、多对一、多对多；操作系统只看得见内核级线程，因此内核级线程才是处理机分配的单位；

22、高级调度：作业调度、中级调度：内存调度（把进程挂起）、低级调度：进程调度；

23、作业调度：每个作业只调入一次，调出一次；选中即完成，完成才调出，为了减少IO操作；

24、进程挂起和阻塞的区别：共同点是都不能获得CPU的服务，不同点是挂起是把进程放到外存去，阻塞是进程还在内存中；

25、进程在操作系统内核程序临界区时，不能进行进程调度；进程处于临界区时可以进行处理机调度；（例如，进程需要打印机，处于阻塞态时，就需要进程调度）

26、临界资源：一个时间段内只允许一个进程使用的资源。各进程互斥访问临界资源；

临界区：访问临界资源的那段代码；

27、非抢占式调度策略：只用运行进程阻塞或者退出才发生调度；

抢占式调度策略：每个时钟中断或者k个时钟中断都可能会发生调度；（当就绪队列发生改变的时候就要检查是否要发生调度）；

28、闲逛进程：调度程序永远的备胎，占用一个完整的指令周期（指令周期末尾例行检查中断）；

29、周转时间：作业完成时间 -?作业提交时间；

带权周转时间：周转时间 / 实际运行时间；（极易遗忘）

等待时间 = 周转时间 - 被服务的时间（运行时间+I/O操作的时间）；

响应时间：从用户提交请求到首次产生响应所用的时间；

30、短作业优先：题目没有特别说明，默认是非抢占式；“SJF调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少”，严格来说不够准确，最短剩余时间优先算法会更优（抢占式最短作业），当在选择题遇到时，判断有无其它更明显的错误，如果没有更合适的，这个也可以选；

31、响应比 = （等待时间 + 要求服务时间）/ 要求服务时间 （带权周转时间有点像）；

32、优先级调度算法中，系统进程优先级高于用户进程；

前台进程优先级高于后台进程；

I/O型进程优先级高于计算型进程（CPU繁忙型进程）；

33、临界资源的互斥访问：进入区、临界区、退出区、剩余区；

34、单标志法：用完就谦让给别的进程，不管对方使不使用，如果对方不使用，则浪费临界资源，并且别的进程也不能访问，违背“空闲让进”原则（没轮到你，就算资源空闲你也不能使用）；

双标志先检查法：先检查后使用，可能同时进入临界区，违反“忙则等待”原则；

双标志后检查法：先表达想用意愿再检查是否空闲，可能会导致饥饿，并且谁都用不到临界资源，违反“空闲让进”和“有限等待”；

Peterson算法：违反“让权等待”；（让权等待，即进程不能进入临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”状态）

这一部分确实比较难以理解，大家可以私下结合代码进行学习。

35、信号量的格式：semaphore、P（mutex）、V（mutex）、wait（A）、signal（A）；

36、PV题目经典类型：（考试的时候可以先判断是哪一种类型，再想具体的细节处理）

生产者—消费者：直接PV；

读者—写者：count变量；（可以有多个读者同时读，读写互斥，每来一个读者count + +，读者离开count - -，当且仅当没有读者时，即count==0时，写者才能写）

哲学家问题：限制取筷子的顺序；（奇数哲学家先拿左手边的筷子，偶数哲学家先拿右手边的筷子）

吸烟者问题：原料的组合类型；（设置一个num变量，k=num%n，第k个吸烟者吸烟，循环执行）

37、磁盘的调度：

38、设备调用：

用户层软件→设备独立性软件（系统调用）→设备驱动软件→中断处理程序→硬件；

39、文件系统：

（咸鱼学长讲得好好，就直接拿过来了哈哈哈）

40、抖动：页面的频繁换入换出；

41、程序的执行：预处理→编译→汇编→链接→装入；

42、文件的逻辑结构（文件内的数据组织形式）：

流式文件、非流式文件：顺序文件、索引文件、索引顺序文件；

43、文件的物理结构（文件在磁盘中的存储形式）：连续存储、链式存储、索引存储；

44、工作集：进程访问的页面；驻留集：系统根据工作集分配给进程实际的物理块；

45、文件存储空间的分配以簇为单位；

46、磁盘格式化：物理格式化（划分扇区）→分区（磁盘分区，C盘D盘）→逻辑格式化；

47、PV的条件变量：条件变量没有值，只有“排队等待”，当对应的条件不满足时，进程自己阻塞自己，即执行P（A）操作或者wait（A）；

48、系统调用过程中，保存断点和程序状态字，将CPU改为内核态，都是由硬件完成；

49、ISO/OSI模型中，流量控制的有：

数据链路层：控制两个相邻结点间的信息传输；

网络层：控制整个网络；

传输层：控制端到端；

50、索引结点时由文件描述信息组成的数据结构；

51、Cache缺项时不切换进程；虚存缺页时切换进程；

52、链接（生成逻辑地址）：静态链接、装入时链接、运行时链接；

53、装入（生成物理地址）：

绝对装入（在编译时就换成物理地址）

静态重定位（在装入时换成物理地址，作业一次性全部装入内存，并且在运行期间不能再移动）；

动态重定位（在执行时才换成物理地址，可以分配到不连续的存储区，也可以只装入部分程序代码，允许程序在内存中发生移动）；用于页式存储、段式存储、段页式存储；

54、逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位；

---

数据结构

1、外部排序：置换—选择排序、最佳归并树；

2、堆排序：

建堆：从i=（n/2）向下取整开始遍历，i - -，从上往下沉；

插入操作：在堆尾添加元素，然后从下往上冒；

删除堆顶：取出堆顶元素，把堆尾放到堆顶，然后下沉；

3、红黑树：插入；左根右，根叶黑，不红红，黑路通；

4、B树的插入：先插入到最终位置（最后一层），如果结点超了，则裂变；

5、三对角矩阵：

6、kmp算法：next数组的下标从1开始，next[1]=0，next[2]=1（固定）；

7、B树的所有叶子结点（失败节点）都在同一层；

8、B+树的所有信息都在最后一层；（主要应用于索引）

9、n个不同元素进栈，出栈元素不同排列的个数为：

10、最小生成树算法：Prim、Kruskal；

11、快速排序的空间复杂度为O（logn），需要用到递归栈；

12、数据经常插入、删除，采用链式存储；经常查找采用顺序表；

---

计算机组成原理

1、基址寻址：基址寄存器+offset；大多用于程序浮动；

2、变址寻址：变址寄存器+offset；用于数组的遍历；

3、DRAM：地址复用技术，行和列分两次传送；（获取一个数据地址要两个传送周期）

4、早期冯诺依曼机：以运算器为核心；现代计算机：以存储器为核心；

5、Cache—主存系统的效率：Cache存取周期 / 平均访问时间；

6、通道工作方式：用户访管指令→CPU编制通道程序→启动I/O通道→通道处理器执行通道程序→执行结束，向CPU发出中断请求→响应请求；

7、直接存取存储器：磁盘；随机存取存储器：RAM；

8、Cache行中的引用位，即访问位；

9、IEEE754中，数值的乘2、除2，移动的都是阶码，阶码加一减一，而数值位不变；

阶码是移码，偏移位是127，数值位是原码；

10、流水线阻塞：

数据相关：读写冲突，解决方法——数据旁路；

资源相关（结构相关）：同时使用相同的硬件资源（ALU、主存）；

控制相关：发生条件转移时，没有读入要执行的指令，解决方法——提前预测，提前读；

11、总线标准：（记系统总线和设备总线就行，这两个比较少，其它的都是局部总线）

ISA、EISA（系统总线）

VESA、PCI、PCI—Express、AGP（局部总线，内部总线）

USB、RS-232C（设备总线）

12、中断处理：??

【关中断→保存断点→识别中断源（中断类型）】（硬件完成）→【保护现场→中断事件处理→恢复现场→开中断→中断返回】（由操作系统中的中断程序完成）

13、中断类型号：中断服务程序的入口地址；

14、int 4B、char 1B、short 2B；

15、ROM：MOS管，半导体存储器；闪存（flash）、CD—ROM也是ROM的一种；

16、RAM：DRAM，主存，栅极电容；SRAM，Cache，双稳态触发器（MOS管）；

17、总线支持突发（猝发）：一个地址多组数据；

18、I/O接口（经典）：

19、Cache总容量：存储数据容量+标记阵列（标记位 | 有效位 | 一致性维护 | 替换算法位）；

20、读取设备方式：中断I/O通过软件（中断程序）完成，DMA方式（DMA控制器）由硬件完成；

21、BIOS：在ROM中，ROM引导程序（自举程序）；

22、存储周期：准备数据，不包括传送；

23、Cache写命中：

写回法：在Cache中修改，当换出时再写入主存；

全写法：Cache、主存都写，有写缓冲区；

24、Cache写不命中：

写分配：调入Cache中，再在Cache中修改；

非写分配：只在主存中修改，不调入Cache；

一般写回法和写分配搭配，全写法和非写分配搭配；

25、左规右规：左移右移；

26、带进位循环：把进位纳入循环队列；

不带进位的循环：不把进位纳入循环队列，进位的值取决于最高位；

27、总线定时：

同步定时方式：统一时钟信号；

异步定时方式：不互锁、半互锁、全互锁；（一般在速度差异较大的设备之间使用）

半同步通信：有wait周期，等待设备准备数据；

分离式通信：总线控制权分离；（从设备也可以申请总线）

28、页（逻辑空间）和页框（物理实际的页面）大小相等；

29、在一个时钟周期内控制信号不会改变；

30、2路组相联：2块为一组，有2个比较器；

31、页框与主存块的关系：

页框是主存与外存进行数据交换的基本单位；

主存块是主存与Cache进行数据交换的基本单位；

32、题目中的数据传输率时平均传输率，而不是仅仅传输时的速率；

33、用户可见的寄存器：PC、PSW、ACC（累加寄存器）、通用寄存器组、基址寄存器（用户可见，但内容是由操作系统决定）、变址寄存器；

34、K 10的三次方、（M，6）、（G，9）、（T，12）、（P，15）、（E，18）、（Z，21）,后面三个不常用，但是也要记一下，pez，每个单位间隔为1000；

35、SIMD：单指令多数据流，MIMD：多指令多数据流；I：指令 D：数据

36、SMP：多处理器，share memory；

37、溢出：

相加：正正得负，负负得正；（一正一负相加不会发生溢出）

相减：正 - 负 = 负，负 - 正 = 正；（正正相减、负负相减不会溢出）

38、组合逻辑元件（操作元件）：不含存储记忆单元，输出仅取决于当前输入；

时序逻辑元件（状态元件）：含存储记忆单元；

39、奇/偶校验：是码串中“1”的个数为奇数 / 偶数；

40、浮点数的基数为n，则规格化的数的尾数应 ≥ 1/n；

---

计算机网络

1、CDMA：数据 = S ·（S+T）；（负数表示0，正数表示1）CSMA：载波监听多路访问；

2、做大题时，路由器连接Internet的目的地址：0.0.0.0 / 0

3、香农定理：dB=10log10(S/N)，数据传输速率=Wlog2（S/N+1）；

4、服务访问点（SPA）：

数据链路层：类型（MAC地址）

网络层：? ? ? ?协议（IP地址）

传输层：? ? ? ?端口号

应用层：? ? ? ?用户界面

5、数据报传输过程中，经过一般的路由器：源IP、目的IP不变，源MAC目的MAC变；就像现实生活中的写信，信的写信人和收信人在邮递的过程中不变，但是信到达的每个中转站的位置会变；（在同一局域网中，交换机之间，源MAC目的MAC都不变）

6、点到点的服务：主机到主机；端到端：用户进程端口之间的通信；

7、设校验位数为k：

8、交换机以直通方式转发：只检查目的地址；MAC地址 6B；

9、熟知端口号：（楼楼学姐经典之作）

FTP的21号是控制端口，20是主动方式（服务器主动连接客户端）下的数据端口；

10、RTP：UDP协议；OSPF：IP协议；BGP：TCP协议；

11、HTTP请求连接：connection：close（非持续连接）、keep-alive（持续连接）；

12、DHCP协议：动态主机配置协议；应用层协议，广播方式交互，基于UDP；

主机给服务器发送：发现报文，源IP地址0.0.0.0，目的地址255.255.255.255；

服务器给主机发送：提供报文，源IP地址DHCP服务器的IP地址，目的地址255.255.255.255；

主机给服务器发送：请求报文，源IP地址0.0.0.0，目的地址255.255.255.255；

服务器给主机发送：确认报文，源IP地址DHCP服务器的IP地址，目的地址255.255.255.255；

13、最短帧长=2t * 传输速率；

14、相邻路由器之间的通信的两个接口属于同一网络；

15、? ? ? ? 地址1? ? ?地址2? ? ?地址3

来自AP? ?目的IP? ? ?AP? ? ? ? ?源IP

去往AP? ? AP? ? ? ? ?源IP? ? ? ?目的IP??

16、127.x.x.x：回环自测地址；

17、CSMA/CA的信道预约：RTS和CTS帧；

18、物理层：

机械特性（接口形状）、电气特性（电平范围）

功能特性（引脚功能）、规程特性（功能事件发生的顺序；）

19、IP报分片：每个分片的长度是8B的整数倍；

20、UDP首部长度为8B、TCP最短为20B、IPv4最短为20B、IPv6最短为40B；

21、OSI模型中：

网络层提供无连接（数据报）、有连接服务（虚电路）；传输层提供面向连接服务；

22、信道利用率 = 发送端发送时间 / （发送时间+传播时延）；

23、PPP协议（Point to Point Protocol）：点对点协议，不需要CSMA；串行，面向字节流；

24、ARQ协议（Automatic Repeat reQuest 自动重发请求）：接收方请求发送方重传数据帧；

ARQ包括：停止—等待协议、GBN、SR；

25、放大器：常用于远距离模拟信号的传输，只是单纯放大；

26、中继器：信号再生，延长网络的长度，用于数字信号的远距离传输；

---

知识点可能有点杂，东拼西凑，因为是根据做题过程中遇到的问题来整理的，还请大家谅解！