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操作系统

本章覆盖操作系统核心原理,按 进程与并发 / 内存与存储 / I/O 与系统调用 / 虚拟化与容器 四大板块组织,系统讲解后端面试必考知识点。

怎么使用这一章

  1. 先看进程与线程,建立对并发执行、上下文切换、IPC 的基本认知。
  2. 再看同步与锁原理,理解 CAS / futex / RCU——这是并发面试的底层基石。
  3. 然后看内存管理与 I/O 模型,掌握虚拟内存和 select/poll/epoll、零拷贝——高频考点。
  4. 最后补齐系统调用、文件系统与容器隔离,形成完整体系。

分类地图

进程与并发

主题概念核心知识点
进程与线程操作系统的执行单元与并发模型进程状态、进程 vs 线程、上下文切换、IPC、死锁
CPU 调度进程调度算法与 Linux 实现FCFS/SJF/RR/MLFQ、Linux CFS/EEVDF、优先级反转
🔥 同步与锁原理锁的底层实现与无锁编程CAS、内存屏障、自旋锁、futex、读写锁、RCU、信号量

内存与存储

主题概念核心知识点
内存管理虚拟内存与物理内存的映射管理虚拟内存、分页/分段、TLB、页面置换、mmap、malloc、NUMA、HugePage、OOM
文件系统磁盘数据组织与文件管理inode、硬链接/软链接、文件描述符、磁盘调度、Page Cache

I/O 与系统调用

主题概念核心知识点
I/O 模型五种 I/O 模型与高性能网络编程阻塞/非阻塞、select/poll/epoll、零拷贝、Reactor、io_uring、Netty
🔥 系统调用与中断用户态/内核态切换与中断机制Ring 0/3、syscall、vDSO、硬中断/软中断、上下半部、NAPI

虚拟化与容器

主题概念核心知识点
🔥 容器隔离原理容器的内核实现机制Namespace、cgroup v2、Capabilities、seccomp、OverlayFS

建议顺序

  1. 先看 进程与线程,打牢并发基础。
  2. 再看 同步与锁原理,吃透 CAS / futex / RCU。
  3. 然后看 内存管理I/O 模型,这是后端面试的高频考点。
  4. 最后看 系统调用与中断文件系统容器隔离原理,补全体系。