一、總體要求
主要考察學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)基本概念、原理的理解程度,重點(diǎn)考察操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù),同時(shí)能夠具備運(yùn)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法與技術(shù)分析問題和解決問題的能力。
二、內(nèi)容
1.操作系統(tǒng)的基本概念
1)批處理與多道程序設(shè)計(jì)
2)分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)
3)操作系統(tǒng)的基本類型與特征
4)并發(fā)與并行的概念
5)操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與功能模塊
6)程序的并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行
2.進(jìn)程管理
1)進(jìn)程:進(jìn)程控制塊、進(jìn)程的幾種基本狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)換(進(jìn)程的創(chuàng)建、進(jìn)程的終止、進(jìn)程的阻塞與喚醒、進(jìn)程的掛起與激活等)
2)進(jìn)程的同步與互斥:臨界資源、臨界區(qū)、進(jìn)程同步與互斥問題、信號(hào)量機(jī)制以及P、V操作、管程機(jī)制
3)進(jìn)程間通信:進(jìn)程通信的類型(直接通信和間接通信方式)、消息傳遞系統(tǒng)中的幾個(gè)問題、
消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制
4)線程與進(jìn)程的調(diào)度:線程與進(jìn)程的基本概念,調(diào)度的類型、調(diào)度隊(duì)列模型、調(diào)度方式、進(jìn)程調(diào)度算法(先來先服務(wù)、短進(jìn)程優(yōu)先、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法等)
5)死鎖:死鎖的基本概念,死鎖定理、死鎖預(yù)防、死鎖避免與處理死鎖的基本方法、銀行家算法
6)綜合應(yīng)用:生產(chǎn)者消費(fèi)者問題、讀者和寫者問題、哲學(xué)家進(jìn)餐問題等
3.內(nèi)存管理
1)內(nèi)存管理的需求:重定位、內(nèi)存保護(hù)、內(nèi)存共享
2)程序的裝入和鏈接:靜態(tài)裝入和可重定位裝入、靜態(tài)鏈接、動(dòng)態(tài)鏈接、運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接。
3)分區(qū)存儲(chǔ)管理:分區(qū)方式(單一連續(xù)分區(qū)、固定分區(qū)、可變式分區(qū))、分區(qū)分配算法(首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)法、最壞適應(yīng)法等)
4)段式管理與頁式管理:段、頁、碎片等基本概念、段式管理與頁式管理機(jī)制
5)虛擬內(nèi)存:局部性原理、虛擬內(nèi)存概念、請(qǐng)求分段與請(qǐng)求分頁、段頁式管理、段頁式地址結(jié)構(gòu)與地址轉(zhuǎn)換、頁面置換算法(OPT、先進(jìn)先出、LRU、Clock、改進(jìn)型Clock置換)、抖動(dòng)
4.設(shè)備管理
1)I/O系統(tǒng)的:基本概念、I/O控制方式(程序I/0、中斷、DMA、通道)、相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、緩沖管理(單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖、緩沖池)
2)磁盤管理與磁盤調(diào)度算法:SSTF算法,SCAN算法,CSCAN算法,N-STEP-SCAN算法,F(xiàn)SCAN算法
3)設(shè)備分配、設(shè)備處理、虛擬設(shè)備,Spooling系統(tǒng)
5.文件系統(tǒng)
1)基本概念:文件和文件系統(tǒng)、目錄、文件結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)(順序文件、索引順序文件、索引文件、HASH文件)、文件共享(基于索引節(jié)點(diǎn)、基于符號(hào)鏈接實(shí)現(xiàn)文件共享)
2)外存分配方法:連續(xù)分配、鏈接分配、索引分配
3)目錄管理:單級(jí)目錄、二級(jí)目錄、多級(jí)目錄
4)文件存儲(chǔ)空間的管理技術(shù):位示圖、空閑鏈表、索引
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