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操作系统中的进程调度算法：时间片轮转（Round Robin）调度算法

**操作系统中的进程调度算法：时间片轮转（Round Robin）调度算法** **1. 问题描述** 时间片轮转（Round Robin，RR）调度算法是一种常用于分时系统的进程调度策略。其核心思想是将CPU时间划分为固定大小的“时间片”，每个就绪进程被分配一个时间片，在该时间内运行。若时间片用完而进程未结束，则剥夺CPU使用权，将其重新放入就绪队列尾部，等待下一次调度。RR算法的目标是公平地为每个进程分配CPU时间，并保证较好的响应时间。 **2. 关键概念与参数** - **时

2025-11-21 19:31:12

操作系统中的中断与异常处理机制

**操作系统中的中断与异常处理机制** 中断和异常是操作系统中实现CPU与外部设备协同工作、处理紧急事件的核心机制。它们允许CPU暂停当前任务，转去处理更高优先级的事件，处理完成后恢复原任务。 **1. 基本概念与分类** - **中断**：来自CPU外部硬件设备的信号，异步发生（与当前指令执行无关） - 硬件中断：键盘输入、定时器到期、磁盘I/O完成 - 可屏蔽中断：可通过中断屏蔽位忽略（如网络包到达） - 非可屏蔽中断：紧急事件（如内存错误、电源故障） - **异常**

2025-11-21 18:59:15

TCP的FIN_WAIT_2状态与FIN_WAIT_1状态详解

**TCP的FIN_WAIT_2状态与FIN_WAIT_1状态详解** ### 1. 问题描述在TCP四次挥手过程中，主动关闭连接的一方会经历**FIN_WAIT_1**和**FIN_WAIT_2**状态。这两个状态容易混淆，且涉及超时处理、资源管理等问题。面试中常考察： - 两个状态的区别及触发条件； - 状态持续时间的控制； - 异常场景（如对端不发送FIN）的处理机制。 --- ### 2. 状态触发条件与流程 #### **FIN_WAIT_1状态**

2025-11-21 17:55:37

操作系统中的系统调用与库函数的底层交互机制

**操作系统中的系统调用与库函数的底层交互机制** 系统调用与库函数的底层交互机制是操作系统实现用户程序与内核交互的核心。我将从基本概念开始，逐步深入到具体的交互过程。 **1. 基本概念回顾** - **系统调用**：操作系统内核为应用程序提供的接口，用于请求内核服务（如文件操作、进程控制）。执行时会从用户态切换到内核态。 - **库函数**：标准库（如glibc）封装的函数，可能完全在用户态执行（如字符串处理），或封装系统调用以简化使用（如`fopen`最终调用`open`系统调用）。

2025-11-21 16:52:30

操作系统中的内存管理：slab分配器详解

**操作系统中的内存管理：slab分配器详解** **知识点描述** slab分配器是操作系统内核中用于管理内核对象内存分配的一种高效机制。它通过预分配和缓存特定大小的内存对象（称为"slab"），来解决内核频繁申请和释放小块内存时产生的内部碎片和性能开销问题。slab分配器的核心思想是"对象缓存"，即针对常用数据结构（如进程描述符、文件对象等）预先创建一组空闲对象池，从而避免频繁调用底层页分配器。 **详细讲解** **1. 问题背景：内核内存分配的挑战** - 内核运行时需要频繁创

2025-11-21 16:20:49

操作系统中的内存管理：内存映射文件（Memory-Mapped Files）详解

**操作系统中的内存管理：内存映射文件（Memory-Mapped Files）详解** **1. 知识点描述** 内存映射文件（Memory-Mapped Files, MMF）是一种将磁盘上的文件直接映射到进程虚拟地址空间的技术。通过这种映射，进程可以像访问普通内存一样（通过指针操作）来读写文件数据，而无需使用传统的read/write系统调用。这项技术简化了文件I/O操作，并在特定场景下能显著提升性能。 **2. 核心思想与目标** * **核心思想**：建立一段虚拟内存区域与一个

2025-11-21 15:16:39

操作系统中的内存管理：内存压缩（Memory Compaction）技术

**操作系统中的内存管理：内存压缩（Memory Compaction）技术** ### 1. 问题背景：内存碎片在操作系统中，进程申请和释放内存后，空闲内存可能被分割成许多不连续的小块，称为**内存碎片**。这分为两种： - **外部碎片**：内存块之间的空闲区域太小，无法分配给新进程。 - **内部碎片**：已分配的内存块中未被使用的部分（如分配时按固定大小分页，但进程实际需求小于页大小）。内存压缩主要解决**外部碎片**问题。 --- ### 2. 内存

2025-11-21 14:33:38

Python中的迭代器工具库：itertools模块详解

**Python中的迭代器工具库：itertools模块详解** **描述**： itertools是Python标准库中的一个模块，提供了一系列用于操作迭代器的快速、内存高效的工具函数。这些函数可以分为三大类：无限迭代器、有限迭代器和组合迭代器。掌握itertools能够让你用函数式编程风格优雅地处理迭代问题。 **解题过程**： **1. 无限迭代器** 这类迭代器会无限产生值，使用时需要手动控制终止条件。 - **count(start=0, step=1)**：从start开始，

2025-11-21 14:02:06

哈希表的冲突解决策略：线性探测法（Linear Probing）

**哈希表的冲突解决策略：线性探测法（Linear Probing）** **一、问题描述** 哈希表是一种通过哈希函数将键映射到数组索引的数据结构，但在实际应用中，不同的键可能映射到相同的索引位置，这种现象称为"哈希冲突"。线性探测法是开放定址法（Open Addressing）中最基础的冲突解决策略，其核心思想是：当发生冲突时，系统按顺序检查哈希表中的下一个槽位（通常是下一个相邻位置），直到找到一个空槽位来存放待插入的键值对。 **二、线性探测法的基本原理** 1. **哈希函数**：首

2025-11-21 13:46:11

操作系统中的文件系统：索引节点（inode）与数据块（data block）

**操作系统中的文件系统：索引节点（inode）与数据块（data block）** 在文件系统中，索引节点（inode）和数据块（data block）是核心数据结构，用于管理文件的元数据和实际内容。下面逐步解释其作用和工作原理。 ### 1. **文件存储的基本需求** 文件系统需要解决两个关键问题： - **如何记录文件的元数据**（如大小、权限、创建时间等）。 - **如何存储文件内容**（数据可能分散在磁盘的不同位置）。 ### 2. **索引节点（ino

2025-11-21 12:22:12

KMP算法（Knuth-Morris-Pratt）的next数组计算优化

**KMP算法（Knuth-Morris-Pratt）的next数组计算优化** ### 1. 问题背景 KMP算法用于高效解决**单模式字符串匹配**问题：给定一个文本串 `T` 和一个模式串 `P`，在 `T` 中快速找到 `P` 的出现位置。其核心思想是当匹配失败时，利用已匹配的信息跳过不必要的比较，避免回溯文本串指针。这一能力依赖于一个预处理数组——**next数组**（或称前缀函数），它记录了模式串的“自匹配”信息。 ### 2. 基础next数组的定义与计算 ##

2025-11-21 10:47:11

基数排序（Radix Sort）的详细实现与优化

**基数排序（Radix Sort）的详细实现与优化** 基数排序是一种非比较型整数排序算法，其核心思想是将整数按位数逐位排序，从最低有效位（LSB）到最高有效位（MSB）依次进行。基数排序的时间复杂度为O(d*(n+k))，其中d是最大数字的位数，n是元素个数，k是基数（例如十进制中k=10）。接下来，我将逐步讲解基数排序的原理、实现细节和优化策略。 ### 1. 基数排序的基本原理基数排序基于“分配”和“收集”的过程： - **分配**：根据当前位的值，将元素分配到对应的桶（bucke

2025-11-21 08:51:18

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