2017考研計(jì)算機(jī)大綱解析：操作系統(tǒng)

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操作系統(tǒng)----邏輯、方法、范式

一、操作系統(tǒng)考查目標(biāo)

今天我們來解析一下計(jì)算統(tǒng)考大綱操作系統(tǒng)部分的知識(shí)點(diǎn)。操作系統(tǒng)的研發(fā)能力很能夠體現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展的水平，因此操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)課程體系里很重要的一門專業(yè)核心基礎(chǔ)原理課程。在考研大綱里，操作系統(tǒng)占了35分，次于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和組成原理，但高于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。總的來說，操作系統(tǒng)實(shí)際上是四門考察課程里最簡單的。除了PV操作這一大難點(diǎn)，基本沒有其它特別難的原理或復(fù)雜的算法。重要的是區(qū)分清楚各個(gè)不同的算法，不要混淆。

復(fù)習(xí)參考書推薦國內(nèi)操作系統(tǒng)最經(jīng)典的教材，西電湯子瀛版的《操作系統(tǒng)》。很多高校都在使用這本書做操作系統(tǒng)課程的教材或者課內(nèi)參考書，計(jì)算機(jī)考研統(tǒng)考大綱也和這本書的目錄比較一致，建議大家復(fù)習(xí)時(shí)采用。

操作系統(tǒng)在大綱中的考查目標(biāo)是掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系統(tǒng)的整體運(yùn)行過程；掌握操作系統(tǒng)進(jìn)程、內(nèi)存、文件和I/O管理策略、算法、機(jī)制以及相互關(guān)系；能夠運(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，并能利用C語言描述相關(guān)算法。這些同2016年大綱沒有任何變化，考綱要求考生能夠?qū)Σ僮飨到y(tǒng)主要組成部分有較為透徹的理解并且具有一定的編程能力，主要考察考生能將理論應(yīng)用到實(shí)際工程項(xiàng)目中，體現(xiàn)考綱越來越重視動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力。

二、操作系統(tǒng)考點(diǎn)解析

操作系統(tǒng)概述這一章出現(xiàn)大題的可能性微乎其微。選擇題中常出現(xiàn)的點(diǎn)主要是這些：操作系統(tǒng)的定義，引入單道批處理系統(tǒng)、多道批處理、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的原因，這些不同階段的操作系統(tǒng)的特征如何，相互之間的差別在什么地方；操作系統(tǒng)的基本特征和功能；操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。

進(jìn)程管理是重點(diǎn)和難點(diǎn)之所在。考點(diǎn)既可以出現(xiàn)在選擇題中，又可以出在綜合應(yīng)用題中。按照大綱考點(diǎn)的順序，諸如進(jìn)程的概念、基本特征、組成結(jié)構(gòu)，進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)程的狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換的條件及過程，進(jìn)程間的通信方式，線程的定義以及和進(jìn)程的區(qū)別與聯(lián)系，調(diào)度的基本概念、時(shí)機(jī)、切換過程和各種調(diào)度算法，進(jìn)程同步相關(guān)的概念，實(shí)現(xiàn)同步與互斥的機(jī)制，信號量和PV操作，管程的基本組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過程，死鎖的基本概念，死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件，預(yù)防、避免、檢測和解除死鎖的原理與方法，這些點(diǎn)都可以出現(xiàn)在選擇題中進(jìn)行考查。對于綜合應(yīng)用題，重點(diǎn)應(yīng)該放在PV操作，調(diào)度算法和銀行家算法。其中，用PV操作實(shí)現(xiàn)經(jīng)典同步問題及其變形是整個(gè)操作系統(tǒng)考試的最難點(diǎn)，也是最大的熱點(diǎn)。要注意收集往年各校考過的PV操作應(yīng)用題，把常見的經(jīng)典題型做會(huì)做熟，力求看到題目就能想到相關(guān)的解題套路。調(diào)度算法的難點(diǎn)在于計(jì)算不同調(diào)度算法下調(diào)度的效率，建議使用時(shí)間軸的方法解決相關(guān)的調(diào)度時(shí)間計(jì)算問題。銀行家算法是系統(tǒng)做資源分配的時(shí)候防止發(fā)生死鎖的一種方法，該算法的難點(diǎn)在于搞清楚各種不同表格的含義，能夠看懂并且會(huì)做出相關(guān)的表格，由表格推出結(jié)果。

內(nèi)存管理可考的點(diǎn)也很多，同樣也可以有靈活的考查方法。但是相比進(jìn)程管理來說，這一部分理解起來要相對簡單，各種存儲(chǔ)管理的算法的思想都是比較直接的，難點(diǎn)在于要記住解決某一個(gè)問題的算法有那幾個(gè)，每一個(gè)算法的運(yùn)行過程是怎么樣的。這一章典型的綜合應(yīng)用題出現(xiàn)在：內(nèi)存的連續(xù)分配算法，比如給出內(nèi)存的申請和釋放序列，要求解空閑塊列表；非連續(xù)分配管理方式下虛擬地址和物理地址的轉(zhuǎn)換，這一點(diǎn)可以和組成原理中的虛擬存儲(chǔ)器結(jié)合來看；各種頁面置換算法產(chǎn)生的缺頁數(shù)的統(tǒng)計(jì)，經(jīng)典的解法是表格法。至于選擇題的點(diǎn)，這一章有比較多，除了上述綜合題點(diǎn)都可以簡化后出現(xiàn)在選擇題中外，還需要注意內(nèi)存管理的基本概念，如裝入、鏈接、邏輯地址、物理地址、交換、覆蓋等等，各種主存分配方式的工作過程以及優(yōu)缺點(diǎn)對比，虛存的基本概念，抖動(dòng)、工作集、程序局部性原理以及請求分段請求分頁的基本原理。

文件管理的重點(diǎn)在于文件的順序和索引結(jié)構(gòu)。這一部分最重要的應(yīng)用題點(diǎn)在于索引文件的目錄結(jié)構(gòu)，要熟練掌握計(jì)算給定目錄樹結(jié)構(gòu)下單文件的最大文件大小；其次是Unix系統(tǒng)的文件系統(tǒng)空閑塊的組織方法--成組鏈接法，要能說清楚空閑塊是怎么分配給申請空閑塊的文件的，以及釋放的空閑塊如何加入到空閑塊組里；最后是磁盤的調(diào)度算法，要熟練掌握不同調(diào)度算法尋道數(shù)的計(jì)算。文件系統(tǒng)其它需要了解的知識(shí)點(diǎn)包括：文件的相關(guān)概念，文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，目錄結(jié)構(gòu)以及目錄管理，文件共享與保護(hù)機(jī)制，隱式鏈接和顯式鏈接，空閑塊的三種不同組織方法，磁盤的相關(guān)概念和參數(shù)，磁盤的結(jié)構(gòu)以及調(diào)度算法的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)對比等。

輸入輸出管理這一章是非重點(diǎn)。需要注意的地方是五種I/O控制方式以及它們之間的對比，I/O軟件的層次結(jié)構(gòu)，SPOOLING技術(shù)以及緩沖策略，I/O調(diào)度的相關(guān)概念，設(shè)備獨(dú)立性相關(guān)的概念和原理。