系统梳理了操作系统和数据库(MySQL)的核心知识点，涵盖选择题、填空题、简答题和计算题。

二、操作系统（10章 · 378题）

第1章 操作系统概述

- 计算机系统四部分：硬件、操作系统、应用程序、用户。操作系统是资源分配器
- 内核(Kernel)：始终运行在计算机上的核心部分
- 中断向量：提供中断服务程序地址。CPU与设备控制器通过 公共总线 连接
- 存储层次（快→慢）：寄存器 > Cache > 主存 > SSD > HDD
- 双重模式：用户态 + 内核态。用户态→内核态 唯一途径是中断（含 trap/系统调用）
- 操作系统三大目的：方便用户使用、管理计算机资源、提供程序运行环境
- 进程内存四区域：文本段、数据段、堆(heap)、栈(stack)
- LKM：可加载内核模块，允许内核功能在 运行时 动态添加/移除
- 特权指令只允许OS使用：关中断、I/O指令、设置中断屏蔽字
- 引导程序驻留在 ROM 中，MBR检查分区表加载活动分区引导扇区
- init 进程(PID=1)是所有用户进程的祖先

第2章 操作系统结构

- 设计原则：策略与机制分离
- 微内核结构：文件系统服务不宜放微内核中。优点：可扩展、可移植、可靠。缺点：效率较低（频繁上下文切换）
- 外核(exokernel)：不负责进程调度，给用户进程分配未经抽象的硬件资源
- 引导过程：CPU加电 CS:IP→FFFF0H → JMP到BIOS → 登记中断入口 → 硬件自检 → OS引导
- 虚拟机可软件/硬件实现，多虚拟机可并行运行在物理机上

第3章 进程管理

- 进程 vs 程序：程序是被动实体，进程是活动实体（程序的一次执行实例）
- 五状态模型：新建 → 就绪 → 运行 → 等待(阻塞) → 终止
- PCB(进程控制块)：包含进程状态、程序计数器、CPU寄存器、调度信息、内存管理信息、I/O状态
- 上下文切换：保存当前进程状态并恢复下一进程状态，是纯开销
- Linux命令：fork() 创建子进程、ps 查看进程、passwd 改密码、cp 复制文件、man 查看帮助
- IPC两种模型：共享内存（快，无需内核介入）、消息传递（适合分布式）

第4章 线程与并发

进程 vs 线程对比：

- 资源：进程是独立资源分配单位 | 线程共享进程资源
- 调度：进程独立调度 | 线程是CPU调度基本单位
- 开销：进程创建/切换开销大 | 线程开销小
- 通信：进程需IPC机制 | 线程直接读写共享数据
- 独立性：进程互不影响 | 线程崩溃影响同进程其他线程

多线程模型：多对一（不能真并行）、一对一（并发好开销大）、多对多（折中）

第5章 CPU调度

- FCFS（先到先服务）：最简单，非抢占。可导致 护航效应（短进程被长进程阻塞）
- SJF（最短作业优先）：最优平均等待时间。抢占版为SRTF
- RR（轮转调度）：时间片轮转。过大→退化FCFS，过小→过多 上下文切换 开销
- 优先级调度：高优先级先运行。可能 饥饿( starvation ) → 老化(aging) 解决
- 多级队列/反馈：按进程类型分队列，反馈可动态调整优先级

调度准则：CPU利用率、吞吐量、周转时间、等待时间、响应时间

第6章 进程同步

- 临界区三要求：互斥、进步、有限等待
- 信号量(semaphore)：P(wait)减 / V(signal)加。计数信号量 / 二元信号量
- 管程(Monitor)：高级同步构造，含条件变量
- 互斥锁(mutex)：acquire / release，忙等待(spinlock)
- 经典同步问题：
- 生产者-消费者（有界缓冲）：empty + full + mutex 三个信号量
- 读者-写者：多读者可同时读，写者需独占
- 哲学家就餐：死锁预防（最多4人同时拿筷子 / 奇数先左偶数先右）

第7章 死锁

- 四个必要条件：① 互斥 ② 持有并等待 ③ 非抢占 ④ 循环等待（全部满足才死锁）
- 银行家算法：Need = Max - Allocation。找 Need ≤ Available 的进程，分配释放递推

⚠ 注意：可能存在多个安全序列，需全部找出

- 处理策略：预防（破坏条件）、避免（银行家）、检测与恢复

第8章 内存管理

- 逻辑地址 vs 物理地址：逻辑=CPU生成（程序视角）、物理=内存实际。MMU负责转换。逻辑地址空间可大于物理
- 连续分配算法：
- 首次适应(FF)：分配第一个足够大的空闲分区
- 最佳适应(BF)：分配满足需求的最小空闲分区（产生最多外部碎片）
- 最差适应(WF)：分配最大的空闲分区（减少小碎片）
- 外部碎片：空闲空间被分割成小块 → 紧凑(compaction) 解决
- 内部碎片：分配空间超出请求的部分
- 分页(Paging)：物理内存分帧(frame)，逻辑内存分页(page)。无外部碎片。TLB(快表) 缓存页表项
- 分段：按逻辑单元(代码段、数据段、栈段)划分，方便共享保护但有外部碎片

第9章 虚拟内存

- 五大优点：扩大逻辑地址空间、提高内存利用率、支持多道程序、地址保护、简化编程
- 缺页中断：页面不在内存→从磁盘调入

页面置换算法：

- FIFO：置换最早进入的页面。简单，但可能有 Belady异常（帧增多缺页反而增加）
- OPT(最佳置换)：置换将来最久不用的页面。理论最优，不可实现，用于性能比较
- LRU：置换最久未使用的页面。近似OPT，实现代价大需硬件支持
- CLOCK(二次机会)：循环扫描+访问位。LRU近似，实际系统常用

缺页率 = 缺页次数 / 总访问次数

- 系统抖动(Thrashing)：频繁换页→CPU利用率↓。解决：减少多道程序度、工作集模型

第10章 文件系统与I/O

- 树形目录最常用。绝对路径 vs 相对路径
- 磁盘调度算法：FCFS → SSTF(最短寻道) → SCAN(电梯) → C-SCAN。目标：最小化寻道时间
- I/O方式演进：轮询 → 中断驱动 → DMA（块设备直接内存访问）

三、MySQL数据库（8章 · 160题）

第1章 数据库基础

- 数据库定义：长期存储、有组织、可共享、统一管理的数据集合
- 发展阶段：人工管理 → 文件系统 → 数据库系统 → 高级数据库
- 数据库种类：层次式、网络式、关系式（主流）。"链式数据库"不存在
- 行 = 记录/元组，列 = 字段/属性
- 主键(Primary Key)：唯一标识每条记录，不可为NULL；唯一约束允许一个NULL
- 外键(Foreign Key)：引用主表的主键，保证引用完整性
- 数据库系统三部分：数据库 + DBMS + 数据库应用程序
- SQL = 结构化查询语言(Structured Query Language)。DML包括 INSERT、SELECT、UPDATE、DELETE

第2章 MySQL安装与配置

- MySQL是 关系型 DBMS。默认端口 3306。默认引擎 InnoDB(MySQL 5.7+)
- 登录命令：mysql -h 主机 -u 用户名 -p
- Windows服务管理：net start MySQL（启动）/ net stop MySQL（停止）
- Linux安装：rpm -ivh 包名。查看状态：service mysql status
- 官方图形工具：MySQL Workbench（Visual Studio不是MySQL管理工具）
- 服务器配置类型：Developer Machine | Server Machine | Dedicated Machine（使用所有可用资源）

第3章 数据库与表操作

数据库操作：
- 创建：CREATE DATABASE 库名
- 删除：DROP DATABASE 库名 ⚠ 无确认提示！
- 查看所有：SHOW DATABASES
- 查看定义：SHOW CREATE DATABASE 库名

数据表操作：
- 创建：CREATE TABLE 表名(列 类型 约束, ...)
- 删除：DROP TABLE 表名
- 查看结构：DESCRIBE 表名 或 DESC 表名（Key列PRI=主键）
- 改表名：ALTER TABLE ... RENAME ...
- 改字段类型：ALTER TABLE ... MODIFY ...
- 改字段名+类型：ALTER TABLE ... CHANGE ...

约束速查：
- PRIMARY KEY — 主键（唯一+非空，一表一个）
- FOREIGN KEY ... REFERENCES 主表(主键) — 外键
- NOT NULL — 值不能为空
- UNIQUE — 值不可重复，允许一个NULL
- DEFAULT 值 — 默认值
- AUTO_INCREMENT — 自增（须为主键一部分，一表最多一个）

存储引擎对比：
- InnoDB：默认引擎，支持事务(ACID)、行级锁、外键
- MyISAM：不支持事务，表级锁，适合读多写少
- MEMORY：数据存内存中，速度快但断电丢失
- 查看所有引擎：SHOW ENGINES。查看当前默认：SHOW VARIABLES LIKE 'storage_engine'

第4章 数据类型

整数：
- TINYINT — 1字节，-128~127
- SMALLINT — 2字节
- INT — 4字节
- BIGINT — 8字节

⚠ INT(11)中11是显示宽度，不是字节数！INT固定占4字节

小数：
- FLOAT / DOUBLE：近似值，有精度问题
- DECIMAL(M,D)：定点小数，无精度问题，适合货币。M=总位数(精度)，D=小数位数(标度)

字符串：
- CHAR(N)：定长，总是占用N字符
- VARCHAR(N)：变长，按实际长度+1~2字节

日期时间：
- DATE — 3字节，1000~9999年
- YEAR — 1字节，1901~2155
- DATETIME — 8字节，1000~9999年+时分秒
- TIMESTAMP — 4字节，1970~2038（⚠2038问题）

NULL判断：必须用 IS NULL / IS NOT NULL，不能用 = NULL。<=> 是安全等于，可判断NULL。

第5章 MySQL函数

数学函数：
- ABS(x) — 绝对值
- MOD(x,y) — 求余数，MOD(10,3)=1
- CEIL(x) — 向上取整，CEIL(3.35)=4
- FLOOR(x) — 向下取整，FLOOR(-3.35)=-4 ⚠不是-3
- ROUND(x,d) — 四舍五入到d位，ROUND(1.38,1)=1.4
- TRUNCATE(x,d) — 截断到d位，TRUNCATE(1.99,0)=1
- RAND() — 返回0~1之间随机数

字符串函数：
- CONCAT(s1,s2,...) — 连接字符串。⚠任一参数NULL→整结果返回NULL
- UPPER(str) / LOWER(str) — 大小写转换。UPPER('black')='BLACK'
- LEFT(str,n) / RIGHT(str,n) — 取左右n字符。LEFT('football',5)='footb'
- CHAR_LENGTH(str) — 字符数
- FORMAT(x,d) — 格式化数字+千位逗号。FORMAT(1234.567,2)='1,234.57'

日期与控制函数：
- NOW() — 当前日期和时间
- YEAR('2024-06-20') — 返回2024
- IF(expr,v1,v2) — 真→v1，假→v2
- IFNULL(v1,v2) — v1为NULL→v2，否则→v1

聚合函数：COUNT() 计数、SUM() 求和、AVG() 平均、MAX() 最大、MIN() 最小

第6章 数据查询SELECT

完整语法顺序：SELECT → FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → ORDER BY → LIMIT

关键字速查：
- DISTINCT — 去除重复行
- ORDER BY — 排序，默认 ASC升序（不是DESC）
- LIKE — 模糊匹配：% 任意多字符，_ 任意单个字符
- REGEXP — 正则匹配：^ 匹配开头，$ 匹配结尾
- BETWEEN x AND y — 范围查询（含端点）
- IN(值1,值2) — 匹配列表中任一值
- HAVING — 分组后过滤（可用聚合函数），WHERE不能替代
- LIMIT 0,4 — 从第0条起取4条
- * — 查询所有字段（不是 ? 或 %）
- 逻辑运算符：AND(同时满足)、OR(满足任一)、NOT(取反)

第7章 数据操作

INSERT 插入：
- INSERT INTO 表名(列1,列2) VALUES(值1,值2)
- VALUES数量须与指定列数相同
- 多行插入（逗号分隔多个VALUES）比多次单行 效率更高
- AUTO_INCREMENT 列插NULL → 系统自动生成唯一自增编号
- INSERT INTO ... SELECT ... 将查询结果插入表

UPDATE 更新：
- UPDATE 表名 SET 列=值 WHERE 条件
- ⚠ 省略WHERE → 更新表中所有行！

DELETE 删除：
- DELETE FROM 表名 WHERE 条件 — 删除特定行
- DELETE FROM 表名（无WHERE）— 删除所有记录但 保留表结构
- DROP TABLE — 删除整个表（结构+数据全部删除）

第8章 连接查询与子查询

- INNER JOIN：只返回两表匹配行
- LEFT JOIN：左表全保留+右表匹配。查询所有客户含无订单的→用LEFT JOIN
- RIGHT JOIN：右表全保留
- EXISTS：判断子查询是否返回结果（有/无）
- UNION：纵向合并多个SELECT结果并自动去重。⚠≠JOIN（横向关联）
- 别名：AS 关键字，可省略。表名和字段名均可用

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四、常见易错点 TOP 12

1. "访存时缺页"属于 异常（内部事件），不是中断（外部事件）
2. 微内核效率 更低（频繁上下文切换），不是更高效
3. 死锁有 4个 必要条件，别忘了 循环等待
4. OPT算法 不可实现，是理论最优仅用于性能比较
5. 主键 不可为NULL；唯一约束允许一个NULL
6. DROP DATABASE 无确认提示 直接删除。CREATE DATABASE 注意拼写不是 DADABASE
7. ORDER BY 默认 ASC升序，不是DESC降序
8. CONCAT 任一参数为NULL → 整个结果返回 NULL
9. FLOOR(-3.35) = -4（向下取整！不是-3）
10. 进程切换在 内核态 发生，不在用户态
11. INT(11) 中11是 显示宽度，INT固定4字节与范围无关
12. UNION纵向合并（上下堆），JOIN横向关联（左右拼），功能完全不同