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操作系统 MOC

知识总览

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[!abstract] 学习目标 操作系统负责在有限硬件上隔离和调度进程、管理内存与 I/O，并向应用提供稳定抽象。后端学习 OS 的目的，是解释并发、阻塞、内存、文件、网络和服务生命周期，而不只是做计算题。

一张图看主线

Process / Thread
→ Scheduling
→ Synchronization / Race / Deadlock
→ Virtual Memory
→ System Call / Interrupt / I/O
→ File System / Storage
→ Runtime and Backend Behavior

推荐阅读顺序

1. 进程、线程与协程：隔离、共享和调度单位。
2. CPU 调度：吞吐、响应时间、公平性与上下文切换。
3. 同步、互斥与信号量：共享状态为什么产生竞态。
4. 死锁：资源等待环和必要条件。
5. 内存管理 → 虚拟内存、页表与 TLB。
6. 页面置换：物理内存不足时怎样淘汰页面。
7. I/O、中断、DMA 与系统调用。
8. 文件系统、inode 与链接。
9. 磁盘调度：理解传统块设备访问模型。

映射到后端运行时

OS 概念	后端现象
Process / Thread	Worker、线程池、隔离与崩溃边界
Scheduling	CPU 饱和、延迟抖动、上下文切换
Synchronization	锁竞争、数据竞态、并发安全
Virtual Memory	RSS、Page Fault、Swap、OOM
File Descriptor	Socket / File 耗尽、连接上限
I/O Model	Blocking、Non-blocking、Event Loop
Signal	Graceful Shutdown、Reload、Child Reaping
File System	持久化、fsync、rename、inode、磁盘满

面试与计算题入口

• 调度：周转时间、等待时间、响应时间 → os-scheduling
• 页面置换：OPT / FIFO / LRU / Clock → os-page-replacement
• PV / Semaphore：生产者消费者、读者写者 → os-synchronization-and-semaphores
• 磁盘调度：SSTF / SCAN / C-SCAN / LOOK → os-disk-scheduling

[!tip] 求职优先级 对后端和 Agent 工程岗位，进程/线程、并发同步、虚拟内存、I/O、文件描述符、signal 和文件系统通常比手算磁盘调度更高频。

掌握标准

• 能解释进程、线程、协程分别解决什么问题。
• 能说明阻塞 I/O、非阻塞 I/O 和事件循环的关系。
• 能从内存泄漏、Page Fault、Swap 到 OOM 建立因果链。
• 能解释锁竞争、竞态和死锁的差别。
• 能把 SIGTERM、连接排空和优雅关闭连起来。

旧入口

• operation-system-legacy：保留为历史兼容页。

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