考试内容范围:
1、操做系统概述
1．理解操做系统的概念、特征、功能和提供的服务。
2．了解操做系统的发展与分类。
3．了解操做系统的运行环境。
2、进程管理
1．理解进程概念、进程的状态与转换、进程控制、进程组织、进程通讯、线程概念与多线程模型。
2．掌握处理机调度的基本概念、调度时机、切换与过程、调度的基本准则、调度方式。
3．熟练掌握典型调度算法：先来先服务调度算法；短做业（短进程）优先调度算法；时间片轮转调度算法；优先级调度算法；高响应比优先调度算法；多级反馈队列调度算法。
4．理解进程同步的基本概念、实现临界区互斥的基本方法、信号量、管程、经典同步问题。
5．熟练掌握死锁的概念、死锁处理策略、死锁预防、死锁避免（系统安全状态、银行家算法）、死锁检测和解除。
3、内存管理
1．理解内存管理概念、程序装入与连接、逻辑地址与物理地址空间、内存保护。
2．熟练掌握交换与覆盖、连续分配管理方式、非连续分配管理方式。
3．理解分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式。
4．理解虚拟内存基本概念、请求分页管理方式，并熟练掌握页面置换算法（OPT、FIFO、LRU、CLOCK）。
5．理解页面分配策略、抖动、工做集。
6．理解请求分段管理方式、请求段页式管理方式。
4、文件管理
1．理解并熟悉文件概念、文件的逻辑结构、目录结构、文件控制块和索引节点、文件共享、文件保护。
2．理解并熟悉文件系统层次结构、目录实现、文件实现。
3．熟练掌握磁盘的结构、磁盘调度算法、磁盘的管理。
5、输入输出（I/O）管理
1．理解I/O管理，I/O 设备、I/O 管理目标、I/O 管理功能、I/O 应用接口、I/O 控制方式。
2．熟练掌握I/O调度，高速缓存与缓冲区、设备分配与回收、假脱机技术（SPOOLing）、出错处理。node
操做系统：操做系统是合理组织计算机的工做流程，有效控制和管理计算机系统的各种资源，并方便用户使用计算机的程序的集合，是最基本的系统软件。算法
操做系统提供给用户的接口：命令接口、程序接口、图形用户接口编程
操做系统的主要内容：用户接口、内核和核外程序。windows
操做系统的结构主要有：总体式结构、层次式结构、虚拟机结构、客户服务器结构。缓存
操做系统的五大功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和做业管理。安全
操做系统的分类（按处理任务的方式）：批处理操做系统、分时操做系统、实时操做系统、单用户操做系统、网络操做系统和分布式操做系统。服务器
操做系统的特性：并发性、共享性、虚拟性和异步性网络
操做系统在计算机系统中位于硬件和其余软件之间。数据结构
吞吐率：是指系统在单位时间内所完成的总工做量多线程
做业周转时间：做业从进入系统开始，直到其完成并退出系统为止所经历的时间。
管态：操做系统的管理程序在执行是CPU所处的状态，又称系统态或核心态。
目态：是指用户程序在执行时CPU所处状态，又称用户态。
并发和共享是操做系统最基本的两个特征。
计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
并行：指两个或多个事件在同一时刻内发生。
进程是一个具备必定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动
线程是进程中可独立执行的子任务，是系统独立调度和分配的基本单位。
死锁是指多道程序系统中两个或多个进程，因争夺临界资源或进程推动顺序不当而形成的一种相互等待的现象，若无外力做用，它们将没法推动下去。
死锁产生的缘由：竞争临界资源、进程推动顺序不当。
产生死锁的必要条件：互斥条件、占有并请求条件、不可剥夺条件和循环等待条件。
临界资源：一次仅容许一个进程使用的资源。
临界区使用原则：空则让进，忙则等待，等则有限，等则让权。
进程由程序段、数据段和PCB 3部分组成。
信号量是表示某类资源实体的一个与进程队列有关的整型变量 ，其值只能经过P、V操做来改变。
原语指操做系统内核中用于完成某种特定功能的一个过程，该过程在执行时不可分割，即呈现原子特性。
进程有哪些状态？它们之间是如何进行变化的？
进程具备就绪、执行、阻塞三个基本状态。处于就绪状态的进程，被调度程序选中后即可执行。正在执行的进程，若是由于分配给它的时间片用完而被暂停执行时，其状态便从执行又恢复到就绪。若是因等待某事件的发生而让出处理器，则进程将转变为阻塞状态。处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，则该进程将转为就绪状态。
进程的互斥和同步：
一、进程互斥，即进程排他性的访问或共享，指的是对某个（种）系统资源，若一个进程正在访问它，则其余想要访问该资源的进程必须等待，而不能同时使用。进程互斥是多道程序系统中进程之间存在的一种源于资源共享的制约关系，也称间接制约关系。
二、进程同步指的是两个或多个进程为了合做完成同一个任务，在执行速度或某些肯定的时序点上必须相互协调，即一个进程的执行依赖与另外一个进程——其合做伙伴的消息，当一个进程到达了某一肯定点而没有获得合做伙伴发来的“已完成某些操做”的消息时必须等待，直到该消息到达本身被唤醒后，才能继续向前推动。进程同步是多道程序系统中进程之间存在的一种源于进程间合做的制约关系，也称直接制约关系。
简述进程与程序的主要区别：
a从定义上看，进程是程序的一次执行过程。而程序是一组指令的有序集合
b进程具备动态性、并发性、独立性和异步性等，而程序不具有这些特性
c从进程结构特性来看，它包含程序（以及数据和PCB）
d进程和程序并不是一一对应
内存管理的四个功能：内存的分配与回收、地址转换、内存的保护与共享、内存扩充。
存储管理的分类：分区式存储管理、分页式存储管理、分段式存储管理、段页式存储管理。
在分区分配算法中，最早适应算法倾向于优先利用内存中低地址部分的空闲区，从而保留高地址部分的大空闲区。
在可变分区存储管理中，最佳适应算法将空闲区在空闲区表中按容量递增次序进行排列。
重定位：将做业或进程地址空间中的逻辑地址转换成存储空间的物理地址的过程称为重定位
逻辑地址空间：逻辑地址的集合，或者说程序中的逻辑地址所限定的地址范围，称为逻辑地址空间。
内碎片：出如今做业或进程所在分区（页）内的空闲部分称为“内碎片”
外碎片：出如今做业或进程所在分区（段）之间的小的没法被利用的空闲区称为“外碎片”
外碎片出如今可变分区存储系统、分段存储系统
内碎片出如今固定分区存储系统、分页存储递推、段页存储系统
虚拟存储器：指具备请求调入和置换功能，能逻辑扩展内存的存储器系统
虚拟存储的应用需求是对物理内存实现逻辑扩充。
抖动：又称颠簸，是指在一段时间内，页面在内存与外存之间频繁地调度或换入换出，以致于系统用于调度页面所花的时间比进程实际运行所占用的时间还要多的现象。简言之，抖动是指系统中出现的因为大量页面的换入换出操做而致使CPU利用率急剧降低的一种现象。
Belady现象：在采用FIFO页面置换算法时，可能出现的给进程增长内存块后，进程的缺页率不降反增的异常现象。
局部性原理：包括时间上的局部性和空间上的局部性
时间局部性：在最近的将来要用到的信息颇有多是如今正在使用的信息
空间局部性：在最近的将要用到的信息极可能与正在使用的信息在程序空间上相邻或相近。
什么是页式存储管理的碎片？如何减小碎片的产生？
进程中最后一页没法利用的空闲区，称为页内碎片。采用较小页面能够减小页内碎片的产生。
分页和分段的主要区别是什么？
a页是信息的物理单位，页的内容一般无完整的意义；而段是信息的逻辑单位，段的内容具备完整的逻辑意义。
b页的大小固定由操做系统决定；而段的长度不固定，取决于用户所写的程序，一般由编译器根据信息的性质来划分。
c分页的做业地址空间是一维线性连续的，而分段的做业地址空间是二维的，既要给出段名也要给出段内地址。
d分页活动对用户是透明但不可见，而分段是用户可见的活动。
e分段比分页更容易实现信息的保护和共享。
试述分区式存储管理系统中的最早适应算法、最佳适应算法的原理，并比较其优缺点。
最早适应算法把空闲分区按照地址由低到高的顺序排列；最佳适应算法则把空闲分区按照容量由小到大的顺序排列。最早适应算法尽量分配低地址空间，而保留高地址部分给做业或进程用，但每次查找都要从低地址部分开始，这增长了查找可用空闲分区的开销。最佳适应算法尽量留下较大的空闲分区分配给做业或进程，它每次为做业或进程分配内存时，老是把既能知足要求且最小的空闲分区分配给做业或进程，但可能致使最后留下不少小的没法利用的空闲区，即碎片
缺页中断与通常中断的主要区别
a缺页中断在指令执行期（发现所要访问的指令或数据不在内存）时产生和处理中断信号；而通常中断是在CPU刚刚执行完一条指令后捕获（如有中断请求到达时）和响应中断。
b一条指令在执行期间可能产生屡次缺页中断。如一条读取数据的多字节指令，指令自己可能跨越两个以上页面，若该指令后一部分所在页面不在内存，则该指令的执行至少须要产生两次缺页中断。
按信息交换单位，设备可分为字符设备和块设备两类，打印机属于字符设备。
按设备共享属性分类，设备可分为独占设备、共享设备和虚拟设备。
操做系统中对外部设备的启动和控制是由设备驱动程序来完成的。
设备驱动程序是驱动外部设备和相应的控制器等，使其能够直接和内存进行I/O操做的子程序的集合。它是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。
设备独立性：也指设备无关性，指应用程序与实际使用的物理设备无关，即它独立于具体的物理设备。用户程序中使用逻辑设备，由操做系统完成逻辑设备到物理设备的映射。
引入设备独立性能够带来三方面的好处：设备分配时的灵活性、易于实现I/O重定位、方便用户编程。
Spooling技术也称为虚拟设备技术或假脱机技术，是操做系统采用的一项将独占设备改形成可共享的虚拟设备的技术。
Spooling系统由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程三部分组成。
Spooling技术的好处
提升了I/O速度，将独占设备改形成共享设备，实现了虚拟设备功能，提升了系统的并行性，减小了用户程序的等待时间。
设备驱动程序一般要完成那些工做？
a接受用户的输入/输出请求，并按设备控制器的要求进行格式转换
b检查输入/输出请求的合法性和设备状态的可用性，把相应的设备分配给请求队列中的队首进程
c构造输入/输出程序，或在配有通道的系统中构造通道程序
d启动设备进行输入/输出操做
e处理来自设备或通道的中断请求
经常使用的I/O控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA控制方式和通道控制方式。
引发中断发生的程序称为中断源。
磁盘是一种随机存取设备，磁盘在转动时通过读写磁头所造成的圆形轨迹称为磁道。
活动头磁盘的访问时间包括寻道时间、旋转延迟时间和数据传输时间。
操做系统设备管理的目标是什么？
a提升I/O设备和CPU的利用率
b提升I/O速度
c为用户使用设备提供方便、统一的界面
为何要引入缓冲技术？
为了缓解CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾、为了减小外设中断CPU的次数、为了提升CPU与I/O设备间的并行性。
文件：外部存储器中具备符号名的一组相关信息的集合。
文件目录：是由文件的说明和控制信息组成的用于文件检索的特殊文件，称为目录文件，它是文件目录项的集合，每一个文件目录项，又称文件控制块，记录该文件的全部属性信息。
文件系统最基本的目标是实现文件的按名存取，这主要是经过文件系统的目录管理功能来实现的。文件系统管理文件的最重要的依据是 文件目录
UNIX和MS-DOS中文件的逻辑采用无结构的流式结构。
MS-DOS和windows9x文件的物理结构属于连接结构，UNIX采用多级索引结构
在UNIX系统中，输入输出设备被看作特殊文件
文件物理结构能够分为顺序文件、连接文件和索引文件。
文件逻辑结构能够说有结构的记录式和无结构的流式。
索引结点（inode）是UNIX系统中用于存放除文件名之外的文件其余全部属性的数据结构。
在树形结构目录中，对文件的访问能够经过文件的绝对路径、相对路径和符号连接。
采用符号连接方式，能够实现跨越文件系统的文件共享。
可顺序存取的文件不必定能随机存取（无结构的顺序文件），可是，凡是能够随机存取的文件均可以顺序存取。
绝对路径：树形结构中，从根目录开始的文件名。它是由根目录到文件的通路上全部目录文件名和该文件的符号名链接而成的符号串，其中各符号名份量之间用同根目录同样的符号分隔开。
盘图：即位示图或字位映像表，是用字位向量表示磁盘空间使用状况的数据结构。它由若干字或字节构成，其中每个二进制位与一个物理块对应，值为1时表示相应块已占用，值为0时表示该块空闲。
为何连接文件不适合随机存取？
连接文件利用非连续的物理块来存放文件信息，这些物理块用指针连接成串联队列。搜索时只能按照队列中的连接指针顺序进行，即只能顺序存取。若是直接读取某个物理块，将致使对队列的搜索，需时较多。所以，链式文件不适合随机存取。
系统安全性涉及系统的保护和保密两个范畴，旨在保障系统中数据的完整性、可用性和机密性。
DES数据加密标志算法是一种对称秘钥加密方法，秘钥长度56位。
攻击者威胁系统安全的行为大体可分为阻断、截获、篡改和伪造四种。
最基本的加密算法有两种，它们分别是置换法和移位法。
口令技术是根据用户已知的事物进行身份认证。
将存取保护矩阵按列划分，去掉空值元素，可为每一列创建一张访问控制表。
计算机病毒：指在计算机程序中插入的破坏计算机功能或毁坏数据、影响计算机使用、并能自我复制的一种计算机指令或程序代码，亦即具备可执行性、传染性、破坏性、欺骗性、隐蔽性和潜伏性、可触发性、针对性等特征的破坏性程序。
须要宿主程序的恶意程序有：陷门、特洛伊木马、病毒、逻辑炸弹。