OS操作系统基础》是一份面向计算机专业研究生的学习资料,涵盖了操作系统的核心概念和基础知识,是研究生复习以及参加工作笔试和面试时的重要参考资料。这份资料的内容涵盖操作系统的各个方面,包括处理器管理内存管理文件系统I/O系统进程与线程管理以及系统调用等。

处理器管理方面,主要讨论了CPU如何被分配给多个运行的程序,即CPU调度CPU调度是操作系统中负责按一定策略为多个进程分配处理器执行时间片的机制。调度策略需要在多个进程之间公平合理地分配CPU时间,同时确保系统的高效运行。此外,还包括了进程的状态管理,如进程的创建、执行、阻塞以及终止等。

内存管理是操作系统中一项基础而复杂的任务,它的目标是使有限的物理内存资源得到合理而高效的利用。这涉及到内存分配内存保护地址映射虚拟内存等概念。内存管理要求操作系统具备内存分配算法,如首次适应算法、最佳适应算法等,以及内存碎片的管理方法,如内存紧缩等。

文件系统是操作系统中用于管理磁盘数据的部分,包括文件的存储、文件的读写、目录结构、文件的共享和保护等内容。文件系统不仅需要保证数据的正确存储和检索,还要确保数据的安全性、完整性和并发控制。

I/O系统涉及的是计算机输入输出设备的管理,包括I/O硬件设备的驱动程序开发、设备的中断处理机制以及设备的直接内存访问(DMA)等。操作系统需要为I/O设备提供统一的接口和驱动程序,以屏蔽硬件的差异,提高程序的可移植性。

进程与线程管理是操作系统实现多任务的核心机制。进程是程序的一次执行过程,具有独立的地址空间和资源。线程是进程中的执行单元,比进程更轻量级,是CPU调度的基本单位。进程与线程的同步和通信机制,如信号量、互斥锁、事件等,是保证多线程环境下的数据一致性和避免竞争条件的关键。

系统调用是操作系统提供给用户程序的接口,允许用户程序请求操作系统内核提供的服务,如文件操作、进程控制、I/O操作等。系统调用与一般的函数调用不同,它需要执行上下文切换,从用户模式切换到内核模式,以访问内核服务。此外,操作系统的基础知识还包括了对shell的理解。Shell是用户与操作系统交互的界面,通常通过命令行进行操作。它接受用户输入的命令,并将其转换成操作系统可以理解的指令。在不同的操作系统中,shell的实现各有不同,比如Unix/Linux系统中的bash,Windows系统中的cmd等。

编程接口方面,Win32 API是Windows操作系统平台为开发者提供的应用程序编程接口,它包含了大量的函数和数据类型,使开发者能够编写可以在Windows环境下运行的应用程序。了解Win32 API对于开发Windows平台的应用程序至关重要。

本资料还可能涉及操作系统相关的编程实践,如编写操作系统相关的代码,实现简单的文件操作、进程控制等。这些实践能够加深对操作系统原理的理解,并提升操作系统的编程能力。这份《OS操作系统基础》的资料是学习和理解计算机操作系统相关知识点的重要材料,对于计算机专业学生以及即将参加技术面试的求职者来说,具有非常高的实用价值。