計算機 - 話題

【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。
2. 掌握操作系統進程、內存、文件和 I/O 管理的策略、算法、機制以及互相關系。
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） 操作系統的概念、特征、功能和提供的服務
（二） 操作系統的發展與分類
（三） 操作系統的運行環境
1. 內核態與用戶態
2. 中斷、異常
3. 系統調用
（四） 操作系統體系結構


二、 進程管理
（一） 進程與線程
1. 進程概念
2. 進程的狀態與轉換
3. 進程控制
4. 進程組織
5. 進程通信
共享存儲系統；消息傳遞系統；管道通信。
6.線程概念與多線程模型
（二）處理機調度
1.調度的基本概念
2.調度時機、切換與過程
3.調度的基本準則
4.調度方式
5.典型調度算法
先來先服務調度算法；短作業（短進程、短線程）優先調度算法；時間片輪轉調度
算法；優先級調度算法；高響應比優先調度算法；多級反饋隊列調度算法。
（三）同步與互斥
1. 進程同步的基本概念
2. 實現臨界區互斥的基本方法
軟件實現方法；硬件實現方法。
3. 信號量
4. 管程
5. 經典同步問題
生產者-消費者問題；讀者-寫者問題；哲學家進餐問題。
（四）死鎖
1. 死鎖的概念
2. 死鎖處理策略
3. 死鎖預防
4. 死鎖避免
系統安全狀態：銀行家算法。
5. 死鎖檢測和解除


三、 內存管理
（一） 內存管理基礎
1. 內存管理概念
程序裝入與鏈接；邏輯地址與物理地址空間；內存保護。
2. 交換與覆蓋
3. 連續分配管理方式
4. 非連續分配管理方式
分頁管理方式；分段管理方式；段頁式管理方式。
（二） 虛擬內存管理
1. 虛擬內存基本概念
2. 請求分頁管理方式
3. 頁面置換算法
最佳置換算法（OPT）；先進先出置換算法（FIFO）；最近最少使用置換算
法（LRU）；時鐘置換算法（CLOCK）。
4. 頁面分配策略
5. 工作集
6. 抖動

四、 文件管理
（一） 文件系統基礎
1. 文件概念
2. 文件的邏輯結構
順序文件；索引文件；索引順序文件。
3. 目錄結構
文件控制塊和索引節點；單級目錄結構和兩級目錄結構；樹形目錄結構；圖形
目錄結構。
4. 文件共享
5. 文件保護
訪問類型；訪問控制。
（二） 文件系統實現
1. 文件系統層次結構
2. 目錄實現
3. 文件實現
（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

五、 輸入輸出（I/O）管理
（一） I/O 管理概述
1. I/O 控制方式
2. 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
3. 設備分配與回收
4. 假脫機技術（SPOOLing）

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