一、 操作系統考查目標
今天我們來(lái)解析一下計算統考大綱操作系統部分的知識點(diǎn)。操作系統的研發(fā)能力很能夠體現計算機軟件發(fā)展的水平,因此操作系統是計算機課程體系里很重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心基礎原理課程。在考研大綱里,操作系統占了35分,次于數據結構和組成原理,但高于計算機網(wǎng)絡(luò )?偟膩(lái)說(shuō),操作系統實(shí)際上是四門(mén)考察課程里最簡(jiǎn)單的。除了PV操作這一大難點(diǎn),基本沒(méi)有其它特別難的原理或復雜的算法。重要的是區分清楚各個(gè)不同的算法,不要混淆。
復習參考書(shū)推薦國內操作系統最經(jīng)典的教材,西電湯子瀛版的《操作系統》。很多高校都在使用這本書(shū)做操作系統課程的教材或者課內參考書(shū),計算機考研統考大綱也和這本書(shū)的目錄比較一致,建議大家復習時(shí)采用。
操作系統在大綱中的考查目標是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(guò)程;掌握操作系統進(jìn)程、內存、文件和I/O管理策略、算法、機制以及相互關(guān)系;能夠運用所學(xué)的操作系統原理、方法與技術(shù)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,并能利用C語(yǔ)言描述相關(guān)算法。這些同2015年大綱沒(méi)有任何變化,考綱要求考生能夠對操作系統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用到實(shí)際工程項目中,體現考綱越來(lái)越重視動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、操作系統考點(diǎn)解析
操作系統概述這一章出現大題的可能性微乎其微。選擇題中常出現的點(diǎn)主要是這些:操作系統的定義,引入單道批處理系統、多道批處理、分時(shí)系統、實(shí)時(shí)系統的原因,這些不同階段的操作系統的特征如何,相互之間的差別在什么地方;操作系統的基本特征和功能;操作系統的運行環(huán)境。
進(jìn)程管理是重點(diǎn)和難點(diǎn)之所在?键c(diǎn)既可以出現在選擇題中,又可以出在綜合應用題中。按照大綱考點(diǎn)的順序,諸如進(jìn)程的概念、基本特征、組成結構,進(jìn)程與程序的區別與聯(lián)系,進(jìn)程的狀態(tài)及其相互轉換的條件及過(guò)程,進(jìn)程間的通信方式,線(xiàn)程的定義以及和進(jìn)程的區別與聯(lián)系,調度的基本概念、時(shí)機、切換過(guò)程和各種調度算法,進(jìn)程同步相關(guān)的概念,實(shí)現同步與互斥的機制,信號量和PV操作,管程的基本組成結構和運行過(guò)程,死鎖的基本概念,死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件,預防、避免、檢測和解除死鎖的原理與方法,這些點(diǎn)都可以出現在選擇題中進(jìn)行考查。對于綜合應用題,重點(diǎn)應該放在PV操作,調度算法和銀行家算法。其中,用PV操作實(shí)現經(jīng)典同步問(wèn)題及其變形是整個(gè)操作系統考試的最難點(diǎn),也是最大的熱點(diǎn)。要注意收集往年各?歼^(guò)的PV操作應用題,把常見(jiàn)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。調度算法的難點(diǎn)在于計算不同調度算法下調度的效率,建議使用時(shí)間軸的方法解決相關(guān)的調度時(shí)間計算問(wèn)題。銀行家算法是系統做資源分配的時(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,由表格推出結果。
內存管理可考的點(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(lái)說(shuō),這一部分理解起來(lái)要相對簡(jiǎn)單,各種存儲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(wèn)題的算法有那幾個(gè),每一個(gè)算法的運行過(guò)程是怎么樣的。這一章典型的綜合應用題出現在:內存的連續分配算法,比如給出內存的申請和釋放序列,要求解空閑塊列表;非連續分配管理方式下虛擬地址和物理地址的轉換,這一點(diǎn)可以和組成原理中的虛擬存儲器結合來(lái)看;各種頁(yè)面置換算法產(chǎn)生的缺頁(yè)數的統計,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(jiǎn)化后出現在選擇題中外,還需要注意內存管理的基本概念,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(guò)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(yè)的基本原理。
文件管理的重點(diǎn)在于文件的順序和索引結構。這一部分最重要的應用題點(diǎn)在于索引文件的目錄結構,要熟練掌握計算給定目錄樹(shù)結構下單文件的最大文件大小;其次是Unix系統的文件系統空閑塊的組織方法——成組鏈接法,要能說(shuō)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(pán)的調度算法,要熟練掌握不同調度算法尋道數的計算。文件系統其它需要了解的知識點(diǎn)包括:文件的相關(guān)概念,文件的邏輯結構和物理結構,目錄結構以及目錄管理,文件共享與保護機制,隱式鏈接和顯式鏈接,空閑塊的三種不同組織方法,磁盤(pán)的相關(guān)概念和參數,磁盤(pán)的結構以及調度算法的特點(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軟件的層次結構,SPOOLING技術(shù)以及緩沖策略,I/O調度的相關(guān)概念,設備獨立性相關(guān)的概念和原理。