西北師范大學(xué)2023年碩士研究生招生考試計(jì)算機(jī)組成原理-操作系統(tǒng)加試大綱已經(jīng)發(fā)布,各位同學(xué)注意及時(shí)關(guān)注相關(guān)信息。高頓考研為大家整理了西北師范大學(xué)2023年碩士研究生招生考試計(jì)算機(jī)組成原理-操作系統(tǒng)加試大綱的詳細(xì)內(nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助!
《計(jì)算機(jī)組成原理》科目考試大綱
第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論
考核內(nèi)容:
第一節(jié)計(jì)算機(jī)的分類
模擬計(jì)算機(jī)和電子計(jì)算機(jī)以及它們各自的特點(diǎn)。
第二節(jié)計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史
計(jì)算機(jī)的五代變化;半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的發(fā)展;微處理器的發(fā)展;計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)。
第三節(jié)計(jì)算機(jī)的硬件
硬件組成要素:運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、適配器與輸入輸出設(shè)備。
第四節(jié)計(jì)算機(jī)的軟件
軟件的組成與分類;軟件的發(fā)展演變;多級(jí)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng);軟件與硬件的邏輯等價(jià)性。
考核要求:
了解計(jì)算機(jī)分類、軟硬件的層次關(guān)系,掌握硬件的組成。
第二章運(yùn)算方法和運(yùn)算器
考核內(nèi)容:
第一節(jié)數(shù)據(jù)與文字的表示方法
數(shù)據(jù)格式(定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù));數(shù)的機(jī)器碼表示(原碼、補(bǔ)碼、反碼、移碼);字符與字符串的表示方法、漢字的表示方法、校驗(yàn)碼。
第二節(jié)定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算
補(bǔ)碼加法;補(bǔ)碼減法;溢出概念與檢測(cè)方法;基本的二進(jìn)制加法減法器。
第三節(jié)定點(diǎn)乘法運(yùn)算
原碼并行乘法;直接補(bǔ)碼并行乘法。
第四節(jié)定點(diǎn)除法運(yùn)算
原碼除法算法原理;并行除法器。
第五節(jié)定點(diǎn)運(yùn)算器的組成
邏輯運(yùn)算、多功能算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU);內(nèi)部總線;定點(diǎn)運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu)。
第六節(jié)浮點(diǎn)運(yùn)算方法和浮點(diǎn)運(yùn)算器
浮點(diǎn)加法、減法運(yùn)算;浮點(diǎn)乘法、除法運(yùn)算;浮點(diǎn)運(yùn)算流水線、浮點(diǎn)運(yùn)算器實(shí)例。
考核要求:
了解浮點(diǎn)運(yùn)算方法和浮點(diǎn)運(yùn)算器、定點(diǎn)除法運(yùn)算、運(yùn)算器的組成,掌握硬件的組成數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,熟練掌握定點(diǎn)加減法運(yùn)算方法、定點(diǎn)乘法運(yùn)算。
第三章存儲(chǔ)系統(tǒng)
考核內(nèi)容:
第一節(jié)存儲(chǔ)器概述
存儲(chǔ)器的分類、存儲(chǔ)器的分級(jí)、主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)。
第二節(jié)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
基本的靜態(tài)存儲(chǔ)元陣列;基本的SRAM邏輯結(jié)構(gòu);讀寫周期波形圖。
第三節(jié)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
DRAM存儲(chǔ)元的記憶原理;DRAM芯片的邏輯結(jié)構(gòu);讀寫周期、刷新周期;存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)充;高級(jí)的DRAM結(jié)構(gòu)、DRAM讀寫的正確性校驗(yàn)。
第四節(jié)只讀存儲(chǔ)器
只讀存儲(chǔ)器ROM的原理和種類;FLASH存儲(chǔ)器原理。
第五節(jié)并行存儲(chǔ)器
雙端口存儲(chǔ)器;多模塊交叉存儲(chǔ)器。
第六節(jié)cache存儲(chǔ)器
cache基本原理;主存與cache的地址映射;替換策略、cache的寫操作策略。
第七節(jié)虛擬存儲(chǔ)器
虛擬存儲(chǔ)器的基本概念;頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器;段式虛擬存儲(chǔ)器和段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器;虛存的替換算法。
第八節(jié)奔騰系列機(jī)的虛存組織
存儲(chǔ)器模型;虛地址模式;分頁(yè)模式下的地址轉(zhuǎn)換。
考核要求:
了解存儲(chǔ)器的分類、存儲(chǔ)器的分級(jí)、主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo),各類存儲(chǔ)器的基本原理,掌握虛擬存儲(chǔ)器的基本概念;頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器;段式虛擬存儲(chǔ)器和段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器;虛存的替換算法。熟練掌握譯碼電路、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,達(dá)到應(yīng)用。
第四章指令系統(tǒng)
考核內(nèi)容:
第一節(jié)指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求
指令系統(tǒng)的發(fā)展;指令系統(tǒng)的性能要求;低級(jí)語言與硬件結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
第二節(jié)指令格式
操作碼;地址碼;指令字長(zhǎng)度;指令助記符;指令格式舉例。
第三節(jié)操作數(shù)類型
一般的數(shù)據(jù)類型;Pentium數(shù)據(jù)類型;PowerPC數(shù)據(jù)類型。
第四節(jié)指令和數(shù)據(jù)的尋址方式
指令的尋址方式;操作數(shù)基本尋址方式;尋址方式舉例。
第五節(jié)典型指令
指令的分類;基本指令系統(tǒng)的操作;精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)。
第六節(jié)ARM匯編語言
用實(shí)例簡(jiǎn)要介紹ARM匯編語言。
考核要求:
了解令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求,掌握指令格式及各部分的功能,數(shù)據(jù)類型,典型指令系統(tǒng);熟練掌握指令的尋址方式。
第五章中央處理器
考核內(nèi)容:
第一節(jié)CPU的功能和組成
CPU的功能;CPU的基本組成;CPU中的主要寄存器;操作控制器與時(shí)序產(chǎn)生器。
第二節(jié)指令周期
指令周期的基本概念;MOV指令的指令周期、LAD指令的指令周期、ADD指令的指令周期、STO指令的指令周期、JMP指令的指令周期等幾個(gè)典型指令的周期;用方框圖語言表示指令周期。
第三節(jié)時(shí)序產(chǎn)生器和控制方式
時(shí)序信號(hào)的作用和體制;時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器;控制方式。
第四節(jié)微程序控制器
微程序控制原理;微程序設(shè)計(jì)技術(shù)。
第五節(jié)硬連線控制器
基本思想;指令執(zhí)行流程;微操作控制信號(hào)的產(chǎn)生。
第六節(jié)流水CPU
并行處理技術(shù);流水CPU的結(jié)構(gòu)、流水線中的主要問題。
第七節(jié)RISC CPU
RISC機(jī)器的特點(diǎn);RISC CPU實(shí)例;動(dòng)態(tài)流水線調(diào)度。
考核要求:
了解流水CPU和RISC CPU;掌握指令周期、時(shí)序產(chǎn)生器和控制方式,硬連線控制器;熟練掌握微程序控制原理、微程序設(shè)計(jì)技術(shù)。
第六章總線系統(tǒng)
考核內(nèi)容:
第一節(jié)總線的概念和結(jié)構(gòu)形態(tài)
總線的基本概念;總線的連接方式;總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu);總線結(jié)構(gòu)實(shí)例。
第二節(jié)總線接口
信息傳送方式;總線接口的基本概念。
第三節(jié)總線仲裁
集中式仲裁;分布式仲裁。
第四節(jié)總線的定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式
總線的定時(shí);總線數(shù)據(jù)傳送模式。
第五節(jié)PCI總線和PCIe總線
多總線結(jié)構(gòu);PCI總線信號(hào);PCI總線周期類型;總線周期操作;PCI總線仲裁;PCIe總線。
考核要求:
了解總線的基本概念、總線的連接方式、總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu),PCI總線和PCIe總線。掌握總線接口與總線的仲裁。熟練掌握總線的定時(shí),總線數(shù)據(jù)傳送模式。
第七章外圍設(shè)備
考核內(nèi)容:
第一節(jié)外圍設(shè)備概述
外圍設(shè)備的一般功能;外圍設(shè)備的分類。
第二節(jié)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備
磁記錄原理;磁盤的組成和分類;磁盤驅(qū)動(dòng)器和控制器;磁盤上信息的分布;磁盤存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)。
第三節(jié)磁帶存儲(chǔ)設(shè)備
第四節(jié)光盤和磁光盤存儲(chǔ)設(shè)備
光盤存儲(chǔ)設(shè)備;磁光盤存儲(chǔ)設(shè)備。
第五節(jié)顯示設(shè)備
顯示設(shè)備的分類與有關(guān)概念;字符/圖形顯示器;圖像顯示設(shè)備;VESA顯示標(biāo)準(zhǔn)。
第六節(jié)輸入設(shè)備和打印設(shè)備
輸入設(shè)備;打印設(shè)備。
考核要求:
了解外圍設(shè)備的一般組成。掌握磁盤cache、磁盤陣列RAID、可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、磁帶存儲(chǔ)設(shè)備、光盤和磁光盤存儲(chǔ)設(shè)備、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備和打印設(shè)備。熟練掌握磁盤設(shè)備的原理和方法。
第八章輸入/輸出系統(tǒng)
考核內(nèi)容:
第一節(jié)CPU與外設(shè)之間的信息交換方式
輸入/輸出接口與端口;輸入/輸出操作的一般過程;I/O接口與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式;CPU與I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送。
第二節(jié)程序查詢方式
設(shè)備編碼;輸入/輸出指令;程序查詢方式的接口;程序查詢輸入/輸出方式。
第三節(jié)程序中斷方式
中斷的基本概念;程序中斷方式的基本I/O接口;單級(jí)中斷、多級(jí)中斷;中斷控制器;Pentium中斷機(jī)制。
第四節(jié)DMA方式
DMA的基本概念;DMA傳送方式;基本的DMA控制器;選擇型和多路型DMA控制器。
第五節(jié)通道方式
通道的功能;通道的類型;通道結(jié)構(gòu)的發(fā)展。
第六節(jié)通用I/O標(biāo)準(zhǔn)接口
并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI;串行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口IEEE1394/262、I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
考核要求:
了解外圍設(shè)備的速度分級(jí)與信息交換方式。掌握通用I/O標(biāo)準(zhǔn)接口。熟練掌握程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式和通道方式的原理。
第九章并行組織與結(jié)構(gòu)
考核內(nèi)容:
第一節(jié)體系結(jié)構(gòu)中的并行性
并行性的概念;提高并行性的技術(shù)途徑;單處理機(jī)系統(tǒng)中的并行性;多處理機(jī)系統(tǒng)中的并行性;并行處理機(jī)的結(jié)構(gòu)。
第二節(jié)多線程與超線程處理機(jī)
從指令級(jí)并行到線程級(jí)并行;同時(shí)多線程結(jié)構(gòu);超線程處理機(jī)結(jié)構(gòu)。
第三節(jié)多處理機(jī)
多處理機(jī)系統(tǒng)的分類;SMP的基本概念和SMP的結(jié)構(gòu)。
第四節(jié)多核處理機(jī)
多核處理機(jī)的優(yōu)勢(shì);多核處理機(jī)的組織結(jié)構(gòu);多核處理機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。
第五節(jié)多核處理機(jī)實(shí)例
ARM多核處理機(jī);英特爾酷睿多核處理機(jī);英特爾至強(qiáng)融核眾核處理機(jī);龍芯多核處理機(jī)。
考核要求:
了解多核處理機(jī)及實(shí)例。掌握并行性的概念和基本方法、多處理機(jī)構(gòu)成。熟練掌握多線程與超線程處理機(jī)。
參考書目
《計(jì)算機(jī)組成原理》(第6版),白中英、戴志濤主編,科學(xué)出版社,2019年。
《操作系統(tǒng)》科目考試大綱
第一章操作系統(tǒng)概論
考核內(nèi)容:
第一節(jié)操作系統(tǒng)及其發(fā)展
操作系統(tǒng)的定義和主要特性,了解操作系統(tǒng)的目標(biāo);操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位、作用和資源管理功能;操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史,理解多道程序設(shè)計(jì)的原理和優(yōu)缺點(diǎn);批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)和分布式等操作系統(tǒng)的概念和特征。
第二節(jié)操作系統(tǒng)的用戶接口
操作系統(tǒng)為用戶提供的兩大類接口是程序接口和系統(tǒng)調(diào)用;程序接口的各種形式;系統(tǒng)調(diào)用的概念、實(shí)現(xiàn)過程、分類及其與函數(shù)調(diào)用之間的關(guān)系。
第三節(jié)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模型
操作系統(tǒng)的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模型。
第四節(jié)流行操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
目前主流的操作系統(tǒng)。
考核要求:
了解操作系統(tǒng)的起源和發(fā)展。理解操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位、作用和資源管理功能,多道程序設(shè)計(jì)的原理和優(yōu)缺點(diǎn),各種類型操作系統(tǒng)的概念和特征,操作系統(tǒng)為用戶提供的接口,系統(tǒng)調(diào)用的概念、實(shí)現(xiàn)過程、分類及其與函數(shù)調(diào)用之間的關(guān)系。掌握操作系統(tǒng)的相關(guān)概念和主要特性以及操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位。
第二章處理器管理
考核內(nèi)容:
第一節(jié)進(jìn)程及其實(shí)現(xiàn)
進(jìn)程的引入原因;進(jìn)程的定義和特征,掌握進(jìn)程與程序的比較;進(jìn)程控制塊PCB的概念、進(jìn)程的基本狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換;進(jìn)程映像的概念和組成、進(jìn)程上下文的概念、組成和進(jìn)程上下文的切換;訪管指令和特權(quán)指令;處理器的工作模式,工作模式的切換;原語的概念和特征;進(jìn)程控制常用的創(chuàng)建、撤消、阻塞和喚醒原語的引起事件和執(zhí)行過程。
第二節(jié)線程及其實(shí)現(xiàn)
引入線程的動(dòng)機(jī);線程的概念和特征,線程與進(jìn)程的關(guān)系;線程的實(shí)現(xiàn)。
第三節(jié)作業(yè)管理
作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換;作業(yè)概念、作業(yè)與進(jìn)程的關(guān)系、作業(yè)的組成;作業(yè)控制塊JCB的概念、內(nèi)容和作用。
第四節(jié)處理器調(diào)度及其調(diào)度算法
處理器調(diào)度的層次以及各級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)和功能;選擇調(diào)度算法的原則和各種作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度算法的調(diào)度策略:先來先服務(wù)調(diào)度算法、最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法、響應(yīng)比最高者優(yōu)先調(diào)度算法、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法等;實(shí)時(shí)調(diào)度算法和多處理機(jī)調(diào)度算法。
第五節(jié)Linux進(jìn)程與線程
Linux操作系統(tǒng)中的進(jìn)程與線程相關(guān)概念和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
考核要求:
了解操作系統(tǒng)引入進(jìn)程和線程的原因、作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換,處理器調(diào)度的層次以及各級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)和功能等。理解使用各種作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度算法調(diào)度作業(yè)和進(jìn)程,會(huì)計(jì)算作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。掌握進(jìn)程的定義和特征,進(jìn)程與程序的比較、進(jìn)程控制的原語,進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換,進(jìn)程控制塊PCB的作用,線程的概念和特征,線程與進(jìn)程的關(guān)系,各種作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度算法的調(diào)度策略等。
第三章進(jìn)程管理
考核內(nèi)容:
第一節(jié)并發(fā)進(jìn)程
程序順序執(zhí)行的概念和特征,程序并發(fā)執(zhí)行的概念和特征,進(jìn)程的并發(fā)性;Berstein條件的和相關(guān)問題;并發(fā)進(jìn)程與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤;進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)的兩種基本制約關(guān)系:競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作;進(jìn)程互斥和進(jìn)程同步的概念。
第二節(jié)臨界區(qū)管理
臨界區(qū)和臨界資源的概念和臨界區(qū)的調(diào)度原則;臨界區(qū)管理的軟件方法和硬件設(shè)施。
第三節(jié)信號(hào)量與PV操作
同步機(jī)制的概念和常用類型;信號(hào)量、P操作和V操作原語的執(zhí)行過程與含義;使用記錄型信號(hào)量機(jī)制描述進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的過程;同步機(jī)制的經(jīng)典問題——五個(gè)哲學(xué)家吃通心面問題、生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題、讀者與寫者問題、理解理發(fā)師問題。
第四節(jié)管程
管程的概念、一般形式和具體實(shí)現(xiàn)。
第五節(jié)進(jìn)程通信
進(jìn)程通信的概念、類型和方式,了解信號(hào)、管道、消息傳遞、共享內(nèi)存通信機(jī)制。
第六節(jié)死鎖
死鎖產(chǎn)生的原因,掌握死鎖的概念和解決方法;死鎖產(chǎn)生的4個(gè)必要條件,理解死鎖防止的策略;死鎖避免的概念,熟練掌握銀行家算法及其應(yīng)用,學(xué)會(huì)解決相關(guān)問題;死鎖定理,掌握資源分配圖及其化簡(jiǎn)方法;死鎖的解除方法。
考核要求:
了解前驅(qū)圖和Berstein條件的意義和用途,進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的特征。理解進(jìn)程的并發(fā)性,并發(fā)進(jìn)程與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤,競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作,互斥和同步,臨界區(qū)和臨界資源,死鎖產(chǎn)生的原因和排除方法,使用銀行家算法避免死鎖發(fā)生。掌握信號(hào)量的概念和含義,P操作和V操作的執(zhí)行過程與含義,記錄型信號(hào)量機(jī)制,用信號(hào)量解決問題,使用記錄型信號(hào)量機(jī)制描述進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的過程,化簡(jiǎn)資源分配圖,臨界區(qū)的調(diào)度原則,哲學(xué)家問題,生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題,理發(fā)師問題,讀者與寫者問題,死鎖的概念和產(chǎn)生的必要條件等。
第四章存儲(chǔ)管理
考核內(nèi)容:
第一節(jié)概述
存儲(chǔ)管理的對(duì)象和功能;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu),了解程序的編譯、鏈接、裝入和執(zhí)行過程;邏輯地址空間和物理地址空間,邏輯地址和物理地址的概念;地址重定位的概念和兩種方式;存儲(chǔ)保護(hù)的概念和方法。
第二節(jié)連續(xù)存儲(chǔ)空間管理
固定分區(qū)存儲(chǔ)管理方法的基本原理、內(nèi)存分配和回收方法以及優(yōu)缺點(diǎn);可變分區(qū)存儲(chǔ)管理方法的基本原理,理解內(nèi)存分配和回收、地址轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)保護(hù)和存儲(chǔ)共享的方法以及優(yōu)缺點(diǎn);可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的內(nèi)存分配算法并學(xué)會(huì)解決相關(guān)問題;連續(xù)存儲(chǔ)管理中主存擴(kuò)充的技術(shù):覆蓋、交換和移動(dòng)。
第三節(jié)分頁(yè)存儲(chǔ)管理
分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本原理,邏輯地址、物理地址,頁(yè)表和地址轉(zhuǎn)換過程;引入快表的原因和通過快表轉(zhuǎn)換地址的過程;分頁(yè)存儲(chǔ)空間內(nèi)存的分配和回收方法;頁(yè)面共享和保護(hù)的方法;多級(jí)頁(yè)表和反置頁(yè)表。
第四節(jié)分段存儲(chǔ)管理
分段存儲(chǔ)管理的基本原理,包括邏輯地址空間和物理地址空間的劃分,段表和地址轉(zhuǎn)換過程,學(xué)會(huì)計(jì)算邏輯地址和物理地址;段的共享和保護(hù)方法;分段存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)、分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理的異同。
第五節(jié)虛擬存儲(chǔ)管理
程序局部性原理;虛擬存儲(chǔ)器的概念及其容量;分頁(yè)虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理,包括頁(yè)表的結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換過程、缺頁(yè)中斷和頁(yè)面置換的概念,熟練掌握頁(yè)面替換算法的策略和應(yīng)用,能夠解決實(shí)際問題;分段虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理,包括段表的結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換過程、段的擴(kuò)充、段的共享和保護(hù)等;請(qǐng)求段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理,包括邏輯地址空間和物理地址空間的劃分,邏輯地址的結(jié)構(gòu)、段表的結(jié)構(gòu)、頁(yè)表的結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換過程和優(yōu)缺點(diǎn)等。
考核要求:
了解存儲(chǔ)管理的功能,固定分區(qū)和可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的基本原理,移動(dòng)技術(shù),內(nèi)存共享和保護(hù),請(qǐng)求分頁(yè)、段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理等。理解可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的內(nèi)存分配算法,分頁(yè)存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換,分段存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換和頁(yè)面替換算法。掌握邏輯地址空間和物理地址空間的概念,邏輯地址和物理地址的概念,地址重定位的概念和方式,分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理的基本原理、地址轉(zhuǎn)換和優(yōu)缺點(diǎn),分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理的比較,虛擬存儲(chǔ)器的概念和容量,頁(yè)面替換算法等。
第五章文件管理
考核內(nèi)容:
第一節(jié)文件
文件系統(tǒng)的概念和功能;文件的概念和命名規(guī)則;文件的分類和文件屬性;文件的存取方法。
第二節(jié)文件目錄
文件系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu),層次目錄結(jié)構(gòu);文件控制塊FCB的概念、內(nèi)容和作用;文件目錄和目錄文件的概念;UNIX/Linux系統(tǒng)中引入索引節(jié)點(diǎn)inode后文件目錄的組織方法;文件目錄的檢索方法。
第三節(jié)文件組織與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
文件邏輯結(jié)構(gòu)的概念和兩種基本形式:流式文件和記錄式文件,了解記錄格式,理解記錄、鍵等概念;文件物理結(jié)構(gòu)的概念和常用的組織方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。
第四節(jié)文件系統(tǒng)其它功能的實(shí)現(xiàn)
文件系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn);文件存儲(chǔ)空間的管理方法,包括空閑塊的組織方法,空閑塊的分配和回收算法等;文件共享的概念和實(shí)現(xiàn)方法;虛擬文件系統(tǒng)。
第五節(jié)文件系統(tǒng)實(shí)例
Linux文件系統(tǒng);Windows文件系統(tǒng)(選講)。
考核要求:
了解文件系統(tǒng)的功能,文件的分類,文件目錄的結(jié)構(gòu)和檢索,文件存儲(chǔ)空間的管理,文件系統(tǒng)調(diào)用,文件共享等。理解位示圖的組成和計(jì)算,文件目錄的檢索,記錄的成組和分解。掌握文件的存取方法,文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。
第六章設(shè)備管理
考核內(nèi)容:
第一節(jié)I/O硬件原理
I/O系統(tǒng)的概念,理解設(shè)備管理的功能;設(shè)備的分類;掌握字符設(shè)備和塊設(shè)備的概念和典型設(shè)備等;I/O控制方式,包括控制過程、優(yōu)缺點(diǎn)及其對(duì)比等;設(shè)備控制器的概念、組成和功能。
第二節(jié)I/O軟件原理和緩沖技術(shù)
I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則、I/O軟件的組成和層次;I/O中斷處理程序;I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的任務(wù)和功能;獨(dú)立于設(shè)備的I/O軟件的功能,用戶空間的I/O軟件的種類和功能;引入緩沖的目的,常用的緩沖技術(shù),多緩沖的組織和工作過程。
第三節(jié)驅(qū)動(dòng)調(diào)度技術(shù)
磁盤的物理結(jié)構(gòu);循環(huán)排序和優(yōu)化分布;磁道定位和移臂調(diào)度算法的調(diào)度策略;提前讀、延遲寫和虛擬盤的概念。
第四節(jié)設(shè)備分配
設(shè)備獨(dú)立性的概念、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn);設(shè)備分配的方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分配算法。
第五節(jié)虛擬設(shè)備
虛擬設(shè)備、SPOOLing技術(shù)的概念;SPOOLing系統(tǒng)的組成、實(shí)現(xiàn)和優(yōu)點(diǎn)。
考核要求:
了解設(shè)備管理的功能,設(shè)備的分類,I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和層次,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的任務(wù)和功能。理解通道的工作過程,引入緩沖的目的,設(shè)備分配的方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分配算法,SPOOLing系統(tǒng)的組成、實(shí)現(xiàn)和優(yōu)點(diǎn)。掌握字符設(shè)備和塊設(shè)備、I/O控制方式、通道技術(shù)、緩沖技術(shù)、移臂調(diào)度算法、設(shè)備獨(dú)立性、虛擬設(shè)備和SPOOLing技術(shù)。
第七章網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)
考核內(nèi)容:
第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式概述
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成、功能,了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。
第二節(jié)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念、特征和類型;分布式系統(tǒng)的概念、特征和功能;分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的對(duì)比;分布式進(jìn)程通信、進(jìn)程同步和進(jìn)程遷移;分布式資源管理和文件系統(tǒng)。
考核要求:
了解網(wǎng)絡(luò)和分布式環(huán)境操作系統(tǒng)概念。理解網(wǎng)絡(luò)和分布式環(huán)境操作系統(tǒng)特征和主要功能,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源管理和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。掌握分布式進(jìn)程通信、進(jìn)程同步和進(jìn)程遷移的實(shí)現(xiàn)。
第八章操作系統(tǒng)安全
考核內(nèi)容:
第一節(jié)安全性概述以及安全策略、安全模型和安全機(jī)制
操作系統(tǒng)安全的概念;安全需求和安全策略、訪問支持策略和訪問控制策略;安全模型、安全模型示例;硬件安全機(jī)制、認(rèn)證機(jī)制、授權(quán)機(jī)制、加密機(jī)制、審計(jì)機(jī)制。
第二節(jié)安全操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)
安全操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則;安全操作系統(tǒng)的開發(fā);安全系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
第三節(jié)Linux安全機(jī)制
Linux的基本安全機(jī)制;SELinux;Linux安全模塊。
考核要求:
了解操作系統(tǒng)安全的意義和作用。理解安全策略、安全模型和安全機(jī)制。掌握安全操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則。
第九章多機(jī)系統(tǒng)操作系統(tǒng)及操作系統(tǒng)新進(jìn)展
考核內(nèi)容:
第一節(jié)多處理器與多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
并行處理系統(tǒng)分類;對(duì)稱多處理機(jī)、集群系統(tǒng)的概念,以及對(duì)操作系統(tǒng)支持的要求。
第二節(jié)多核與超線程
多核處理器結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì);超線程概念和技術(shù);多核操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)概念。
第三節(jié)并行處理環(huán)境下的同步與調(diào)度
同步粒度的概念;并行計(jì)算環(huán)境的同步技術(shù)和方法;多處理機(jī)調(diào)度及相關(guān)技術(shù)。
第四節(jié)其它新興操作系統(tǒng)技術(shù)
考核要求:
了解并行環(huán)境下同步與調(diào)度的特點(diǎn)和重要性。理解多機(jī)系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)的額外要求。掌握超線程概念。
參考書目
《操作系統(tǒng)教程》(第5版),費(fèi)祥林、駱斌編著,高等教育出版社,2014年。
文章來源:西北師范大學(xué)研究生官網(wǎng)
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