【考查目標】
1.掌握操作系統的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系統的整體運行過程。
2.掌握操作系統進程、內存、文件和I/O管理的策略、算法、機制以及相互關系。
3.能夠運用所學的操作系統原理、方法與技術分析問題和解決問題，并能利用C語言描述相關算法。
一、操作系統概述
(一)操作系統的基本概念
1.操作系統的概念
a)硬件、操作系統、應用程序、用戶
2.操作系統的特征
a)并發
b)共享
c)虛擬
d)異步
3.操作系統的目標和功能
a)操作系統作為計算機系統資源的管理者
b)操作系統作為用戶與計算機硬件系統之間的接口
c)操作系統用做擴充機器
(二)操作系統的發展與分類
1.手工操作階段（無操作系統）
2.批處理階段（操作系統開始出現）
a)單道批處理系統
b)多道批處理系統
3.分時操作系統
a)同時性
b)交互性
c)獨立性
d)及時性
4.實時操作系統
5.網絡操作系統和分布式計算機系統
6.個人計算機操作系統
(三)操作系統的運行環境
1.操作系統的運行機制
a)時鐘管理
b)中斷機制
c)原語
d)系統控制的數據結構及處理
2.中斷和異常的概念
3.系統調用
(四)操作系統體系結構
1.大內核和微內核
二、進程管理
(一)進程與線程
1.進程的概念和特征
a)進程的概念
b)進程的特征
2.進程的狀態與轉換
3.進程控制
a)進程的創建
b)進程的終止
c)進程的阻塞和喚醒
d)進程切換
4.進程的組織
a)進程控制塊
b)程序段
c)數據段
5.進程的通信
a)共享存儲
b)消息傳遞
c)管道通信
6.線程的概念和多線程模型
a)線程的基本概念
b)線程與進程的比較
c)線程的屬性
d)線程的實現方式
e)多線程模型
(二)處理機調度
1.調度的概念
a)調度的基本概念
b)調度的層次
c)三級調度的關系
2.調度的時機、切換與過程
3.進程調度方式
a)非剝奪調度方式
b)剝奪調度方式
4.調度的基本準則
a)CPU利用率
b)系統吞吐量
c)周轉時間
d)等待時間
e)響應時間
5.典型的調度算法
a)先來先服務（FCFS）調度算法
b)短作業優先（SJF）調度算法
c)優先級調度算法
d)高響應比優先調度算法
e)時間片輪轉調度算法
f)多級反饋隊列調度算法（集合前幾種的優點）
(三)同步與互斥
1.進程同步的基本概念
a)臨界資源
b)同步
c)互斥
2.實現臨界區互斥的基本方法
a)軟件實現方法
b)硬件實現方法
3.信號量
a)整型信號量
b)記錄型信號量
c)利用信號量實現同步
d)利用信號量實現進程互斥
e)利用信號量實現前驅關系
f)分析進程同步和互斥問題的方法步驟
4.管程
a)管程的定義
b)管程的組成
c)管程的基本特性
5.經典同步問題
a)生產者消費者問題
b)讀者寫者問題
c)哲學家進餐問題
d)吸煙者問題
(四)死鎖
1.死鎖的概念
a)死鎖的定義
b)死鎖產生的原因
2.死鎖處理策略
a)預防死鎖
b)避免死鎖
c)死鎖的檢測與解除
3.死鎖預防
a)破壞互斥條件
b)破壞不剝奪條件
c)破壞請求和保持條件
d)破壞循環等待條件
4.死鎖避免
a)系統安全狀態
b)銀行家算法
c)安全性算法舉例
5.死鎖檢測和解除
a)資源分配圖
b)死鎖定理
c)死鎖解除
三、內存管理
(一)內存管理基礎
1.內存管理的概念
a)程序裝入和鏈接
b)可重定位裝入
c)邏輯地址空間與物理地址空間
d)內存保護
2.交換與覆蓋
a)覆蓋
b)交換
3.連續分配管理方式
a)單一連續分配
b)固定分區分配
c)動態分區分配
4.非連續分配管理方式
a)基本分頁存儲管理方式
b)基本分段存儲管理方式
c)段頁式管理方式
(二)虛擬內存管理
1.虛擬內存基本概念
a)傳統存儲管理方式的特征
b)局部性原理
c)虛擬存儲器的定義和特征
d)虛擬內存技術的實現
2.請求分頁管理方式
a)頁表機制
b)缺頁中斷機構
c)地址變換機構
3.頁面置換算法
a)最佳置換算法(OPT)
b)先進先出置換算法(FIFO)
c)最近最少使用置換算法(LRU)
d)時鐘置換算法(CLOCK)
4.頁面分配策略
a)駐留集大小
b)調入頁面的時機
c)從何處調入頁面
5.抖動
6.工作集
7.地址翻譯
四、文件管理
(一)文件系統基礎
1.文件概念
a)文件的定義
b)文件的屬性
c)文件的基本操作
d)文件的打開與關閉
2.文件的邏輯結構
a)無結構文件（流式文件）
b)有結構文件（記錄式文件）
3.目錄結構
a)文件控制塊和索引節點
b)單級目錄結構和兩級目錄結構
c)樹形目錄結構;圖形目錄結構
4.文件共享
a)基于索引節點的共享方式（硬鏈接）
b)利用符號鏈實現文件共享（軟鏈接）
5.文件保護
a)訪問類型
b)訪問控制
(二)文件系統實現
1.文件系統層次結構
a)用戶調用接口
b)文件目錄系統
c)存取控制驗證
d)邏輯文件系統與文件信息緩沖區
e)物理文件系統
f)分配模塊
g)設備管理程序模塊
2.目錄實現
a)線性列表
b)哈希表
3.文件實現
a)文件分配方式
b)文件存儲空間管理
(三)磁盤組織與管理
1.磁盤的結構
2.磁盤調度算法
3.磁盤的管理
a)磁盤初始化
b)引導塊
c)壞塊
五、輸入輸出(I/O)管理
(一)I/O管理概述
1.I/O設備
a)按傳輸速率分類
b)按信息交換單位分類
2.I/O控制方式
a)程序直接控制方式
b)中斷驅動方式
c)DMA方式
d)通道控制方式
3.I/O軟件層次結構
(二)I/O核心子系統
1.I/O調度概念
2.高速緩存與緩沖區
a)磁盤高速緩存（Disk Cache）
b)緩沖區（Buffer）
c)高速緩存與緩沖區的對比
3.設備分配與回收
a)設備分配概述
b)設備分配的數據結構
c)設備分配的策略
d)設備分配的安全性
e)邏輯設備名到物理設備名的映射
4.假脫機技術(SPOOLing)
a)輸入井和輸出井
b)輸入緩沖區和輸出緩沖區
c)輸入進程和輸出進程
