西北師范大學(xué)2024年考研初試大綱：操作系統(tǒng)(530)

考研專業(yè)課大綱對(duì)備考具有重要價(jià)值。大綱可以幫助考生了解考試的整體結(jié)構(gòu)和考查重點(diǎn)，在備考過(guò)程中起到明確方向的作用。大綱所列出的考試范圍和知識(shí)要點(diǎn)，可以幫助考生建立知識(shí)體系，明確重難點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行備考。同時(shí)，弄清大綱要求可以讓考生事先了解復(fù)習(xí)的時(shí)間分配和備考要求，避免在備考過(guò)程中盲目浪費(fèi)時(shí)間和精力。以下是西北師范大學(xué)2024年碩士研究生招生考試《操作系統(tǒng)（530）》考試大綱具體內(nèi)容，報(bào)考該校計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)方向的考生可以根據(jù)考試大綱備考。

2024年西北師范大學(xué)碩士研究生招生考試《操作系統(tǒng)》科目考試大綱

(科目代碼：530)

（同等學(xué)力和跨專業(yè)加試）

第一章  操作系統(tǒng)概論

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 操作系統(tǒng)及其發(fā)展

操作系統(tǒng)的定義和主要特性，了解操作系統(tǒng)的目標(biāo)；操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位、作用和資源管理功能；操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史，理解多道程序設(shè)計(jì)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)；批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)和分布式等操作系統(tǒng)的概念和特征。

第二節(jié) 操作系統(tǒng)的用戶接口

操作系統(tǒng)為用戶提供的兩大類接口是程序接口和系統(tǒng)調(diào)用；程序接口的各種形式；系統(tǒng)調(diào)用的概念、實(shí)現(xiàn)過(guò)程、分類及其與函數(shù)調(diào)用之間的關(guān)系。

第三節(jié) 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模型

操作系統(tǒng)的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模型。

第四節(jié) 流行操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

目前主流的操作系統(tǒng)。

考核要求：

了解操作系統(tǒng)的起源和發(fā)展。理解操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位、作用和資源管理功能，多道程序設(shè)計(jì)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，各種類型操作系統(tǒng)的概念和特征，操作系統(tǒng)為用戶提供的接口，系統(tǒng)調(diào)用的概念、實(shí)現(xiàn)過(guò)程、分類及其與函數(shù)調(diào)用之間的關(guān)系。掌握操作系統(tǒng)的相關(guān)概念和主要特性以及操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位。

第二章  處理器管理

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 進(jìn)程及其實(shí)現(xiàn)

進(jìn)程的引入原因；進(jìn)程的定義和特征，掌握進(jìn)程與程序的比較；進(jìn)程控制塊PCB的概念、進(jìn)程的基本狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換；進(jìn)程映像的概念和組成、進(jìn)程上下文的概念、組成和進(jìn)程上下文的切換； 訪管指令和特權(quán)指令；處理器的工作模式，工作模式的切換；原語(yǔ)的概念和特征；進(jìn)程控制常用的創(chuàng)建、撤消、阻塞和喚醒原語(yǔ)的引起事件和執(zhí)行過(guò)程。

第二節(jié) 線程及其實(shí)現(xiàn)

引入線程的動(dòng)機(jī)；線程的概念和特征，線程與進(jìn)程的關(guān)系；線程的實(shí)現(xiàn)。

第三節(jié) 作業(yè)管理

作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換；作業(yè)概念、作業(yè)與進(jìn)程的關(guān)系、作業(yè)的組成；作業(yè)控制塊JCB的概念、內(nèi)容和作用。

第四節(jié) 處理器調(diào)度及其調(diào)度算法

處理器調(diào)度的層次以及各級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)和功能；選擇調(diào)度算法的原則和各種作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度算法的調(diào)度策略：先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法、最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法、響應(yīng)比最高者優(yōu)先調(diào)度算法、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法等；實(shí)時(shí)調(diào)度算法和多處理機(jī)調(diào)度算法。

第五節(jié) Linux進(jìn)程與線程

Linux操作系統(tǒng)中的進(jìn)程與線程相關(guān)概念和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

考核要求：

了解操作系統(tǒng)引入進(jìn)程和線程的原因、作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換，處理器調(diào)度的層次以及各級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)和功能等。理解使用各種作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度算法調(diào)度作業(yè)和進(jìn)程，會(huì)計(jì)算作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。掌握進(jìn)程的定義和特征，進(jìn)程與程序的比較、進(jìn)程控制的原語(yǔ)，進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其相互轉(zhuǎn)換，進(jìn)程控制塊PCB的作用，線程的概念和特征，線程與進(jìn)程的關(guān)系，各種作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度算法的調(diào)度策略等。

第三章  進(jìn)程管理

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 并發(fā)進(jìn)程

程序順序執(zhí)行的概念和特征，程序并發(fā)執(zhí)行的概念和特征，進(jìn)程的并發(fā)性；Berstein條件的和相關(guān)問(wèn)題；并發(fā)進(jìn)程與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤；進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)的兩種基本制約關(guān)系：競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作；進(jìn)程互斥和進(jìn)程同步的概念。

第二節(jié) 臨界區(qū)管理

臨界區(qū)和臨界資源的概念和臨界區(qū)的調(diào)度原則；臨界區(qū)管理的軟件方法和硬件設(shè)施。

第三節(jié) 信號(hào)量與PV操作

同步機(jī)制的概念和常用類型；信號(hào)量、P操作和V操作原語(yǔ)的執(zhí)行過(guò)程與含義；使用記錄型信號(hào)量機(jī)制描述進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的過(guò)程；同步機(jī)制的經(jīng)典問(wèn)題——五個(gè)哲學(xué)家吃通心面問(wèn)題、生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題、讀者與寫者問(wèn)題、理解理發(fā)師問(wèn)題。

第四節(jié) 管程

管程的概念、一般形式和具體實(shí)現(xiàn)。

第五節(jié) 進(jìn)程通信

進(jìn)程通信的概念、類型和方式，了解信號(hào)、管道、消息傳遞、共享內(nèi)存通信機(jī)制。

第六節(jié) 死鎖

死鎖產(chǎn)生的原因，掌握死鎖的概念和解決方法；死鎖產(chǎn)生的4個(gè)必要條件，理解死鎖防止的策略；死鎖避免的概念，熟練掌握銀行家算法及其應(yīng)用，學(xué)會(huì)解決相關(guān)問(wèn)題；死鎖定理，掌握資源分配圖及其化簡(jiǎn)方法；死鎖的解除方法。

考核要求：

了解前驅(qū)圖和Berstein條件的意義和用途，進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的特征。理解進(jìn)程的并發(fā)性，并發(fā)進(jìn)程與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤，競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作，互斥和同步，臨界區(qū)和臨界資源，死鎖產(chǎn)生的原因和排除方法，使用銀行家算法避免死鎖發(fā)生。掌握信號(hào)量的概念和含義，P操作和V操作的執(zhí)行過(guò)程與含義，記錄型信號(hào)量機(jī)制，用信號(hào)量解決問(wèn)題，使用記錄型信號(hào)量機(jī)制描述進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的過(guò)程，化簡(jiǎn)資源分配圖，臨界區(qū)的調(diào)度原則，哲學(xué)家問(wèn)題，生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題，理發(fā)師問(wèn)題，讀者與寫者問(wèn)題，死鎖的概念和產(chǎn)生的必要條件等。

第四章  存儲(chǔ)管理

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 概述

存儲(chǔ)管理的對(duì)象和功能；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)，了解程序的編譯、鏈接、裝入和執(zhí)行過(guò)程；邏輯地址空間和物理地址空間，邏輯地址和物理地址的概念；地址重定位的概念和兩種方式； 存儲(chǔ)保護(hù)的概念和方法。

第二節(jié) 連續(xù)存儲(chǔ)空間管理

固定分區(qū)存儲(chǔ)管理方法的基本原理、內(nèi)存分配和回收方法以及優(yōu)缺點(diǎn)；可變分區(qū)存儲(chǔ)管理方法的基本原理，理解內(nèi)存分配和回收、地址轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)保護(hù)和存儲(chǔ)共享的方法以及優(yōu)缺點(diǎn)；可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的內(nèi)存分配算法并學(xué)會(huì)解決相關(guān)問(wèn)題；連續(xù)存儲(chǔ)管理中主存擴(kuò)充的技術(shù)：覆蓋、交換和移動(dòng)。

第三節(jié) 分頁(yè)存儲(chǔ)管理

分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本原理，邏輯地址、物理地址，頁(yè)表和地址轉(zhuǎn)換過(guò)程；引入快表的原因和通過(guò)快表轉(zhuǎn)換地址的過(guò)程；分頁(yè)存儲(chǔ)空間內(nèi)存的分配和回收方法；頁(yè)面共享和保護(hù)的方法；多級(jí)頁(yè)表和反置頁(yè)表。

第四節(jié) 分段存儲(chǔ)管理

分段存儲(chǔ)管理的基本原理，包括邏輯地址空間和物理地址空間的劃分，段表和地址轉(zhuǎn)換過(guò)程，學(xué)會(huì)計(jì)算邏輯地址和物理地址；段的共享和保護(hù)方法；分段存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)、分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理的異同。

第五節(jié) 虛擬存儲(chǔ)管理

程序局部性原理；虛擬存儲(chǔ)器的概念及其容量；分頁(yè)虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理，包括頁(yè)表的結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換過(guò)程、缺頁(yè)中斷和頁(yè)面置換的概念，熟練掌握頁(yè)面替換算法的策略和應(yīng)用，能夠解決實(shí)際問(wèn)題；分段虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理，包括段表的結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換過(guò)程、段的擴(kuò)充、段的共享和保護(hù)等；請(qǐng)求段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理，包括邏輯地址空間和物理地址空間的劃分，邏輯地址的結(jié)構(gòu)、段表的結(jié)構(gòu)、頁(yè)表的結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換過(guò)程和優(yōu)缺點(diǎn)等。

考核要求：

了解存儲(chǔ)管理的功能，固定分區(qū)和可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的基本原理，移動(dòng)技術(shù)，內(nèi)存共享和保護(hù)，請(qǐng)求分頁(yè)、段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)原理等。理解可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的內(nèi)存分配算法，分頁(yè)存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換，分段存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換和頁(yè)面替換算法。掌握邏輯地址空間和物理地址空間的概念，邏輯地址和物理地址的概念，地址重定位的概念和方式，分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理的基本原理、地址轉(zhuǎn)換和優(yōu)缺點(diǎn)，分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理的比較，虛擬存儲(chǔ)器的概念和容量，頁(yè)面替換算法等。

第五章  文件管理

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  文件

文件系統(tǒng)的概念和功能；文件的概念和命名規(guī)則；文件的分類和文件屬性；文件的存取方法。

第二節(jié) 文件目錄

文件系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，層次目錄結(jié)構(gòu)；文件控制塊FCB的概念、內(nèi)容和作用；文件目錄和目錄文件的概念；UNIX/Linux系統(tǒng)中引入索引節(jié)點(diǎn)inode后文件目錄的組織方法； 文件目錄的檢索方法。

第三節(jié)  文件組織與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

文件邏輯結(jié)構(gòu)的概念和兩種基本形式：流式文件和記錄式文件，了解記錄格式，理解記錄、鍵等概念；文件物理結(jié)構(gòu)的概念和常用的組織方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

第四節(jié) 文件系統(tǒng)其它功能的實(shí)現(xiàn)

文件系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)；文件存儲(chǔ)空間的管理方法，包括空閑塊的組織方法，空閑塊的分配和回收算法等；文件共享的概念和實(shí)現(xiàn)方法；虛擬文件系統(tǒng)。

第五節(jié) 文件系統(tǒng)實(shí)例

Linux文件系統(tǒng)；Windows文件系統(tǒng)（選講）。

考核要求：

了解文件系統(tǒng)的功能，文件的分類，文件目錄的結(jié)構(gòu)和檢索，文件存儲(chǔ)空間的管理，文件系統(tǒng)調(diào)用，文件共享等。理解位示圖的組成和計(jì)算，文件目錄的檢索，記錄的成組和分解。掌握文件的存取方法，文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。

第六章  設(shè)備管理

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  I/O硬件原理

I/O系統(tǒng)的概念，理解設(shè)備管理的功能；設(shè)備的分類；掌握字符設(shè)備和塊設(shè)備的概念和典型設(shè)備等；I/O控制方式，包括控制過(guò)程、優(yōu)缺點(diǎn)及其對(duì)比等；設(shè)備控制器的概念、組成和功能。

第二節(jié) I/O軟件原理和緩沖技術(shù)

I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則、I/O軟件的組成和層次；I/O中斷處理程序；I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的任務(wù)和功能；獨(dú)立于設(shè)備的I/O軟件的功能，用戶空間的I/O軟件的種類和功能；引入緩沖的目的，常用的緩沖技術(shù)，多緩沖的組織和工作過(guò)程。

第三節(jié)  驅(qū)動(dòng)調(diào)度技術(shù)

磁盤的物理結(jié)構(gòu)；循環(huán)排序和優(yōu)化分布；磁道定位和移臂調(diào)度算法的調(diào)度策略；提前讀、延遲寫和虛擬盤的概念。

第四節(jié) 設(shè)備分配

設(shè)備獨(dú)立性的概念、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)；設(shè)備分配的方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分配算法。

第五節(jié) 虛擬設(shè)備

虛擬設(shè)備、SPOOLing技術(shù)的概念；SPOOLing系統(tǒng)的組成、實(shí)現(xiàn)和優(yōu)點(diǎn)。

考核要求：

了解設(shè)備管理的功能，設(shè)備的分類，I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和層次，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的任務(wù)和功能。理解通道的工作過(guò)程，引入緩沖的目的，設(shè)備分配的方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和分配算法，SPOOLing系統(tǒng)的組成、實(shí)現(xiàn)和優(yōu)點(diǎn)。掌握字符設(shè)備和塊設(shè)備、I/O控制方式、通道技術(shù)、緩沖技術(shù)、移臂調(diào)度算法、設(shè)備獨(dú)立性、虛擬設(shè)備和SPOOLing技術(shù)。

第七章  網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成、功能，了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。

第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念、特征和類型；分布式系統(tǒng)的概念、特征和功能；分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的對(duì)比；分布式進(jìn)程通信、進(jìn)程同步和進(jìn)程遷移；分布式資源管理和文件系統(tǒng)。

考核要求：

了解網(wǎng)絡(luò)和分布式環(huán)境操作系統(tǒng)概念。理解網(wǎng)絡(luò)和分布式環(huán)境操作系統(tǒng)特征和主要功能，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源管理和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。掌握分布式進(jìn)程通信、進(jìn)程同步和進(jìn)程遷移的實(shí)現(xiàn)。

第八章  操作系統(tǒng)安全

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 安全性概述以及安全策略、安全模型和安全機(jī)制

操作系統(tǒng)安全的概念；安全需求和安全策略、訪問(wèn)支持策略和訪問(wèn)控制策略；安全模型、安全模型示例；硬件安全機(jī)制、認(rèn)證機(jī)制、授權(quán)機(jī)制、加密機(jī)制、審計(jì)機(jī)制。

第二節(jié) 安全操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

安全操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則；安全操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)；安全系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

第三節(jié)Linux安全機(jī)制

Linux的基本安全機(jī)制；SELinux；Linux安全模塊。

考核要求：

了解操作系統(tǒng)安全的意義和作用。理解安全策略、安全模型和安全機(jī)制。掌握安全操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則。

第九章  多機(jī)系統(tǒng)操作系統(tǒng)及操作系統(tǒng)新進(jìn)展

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 多處理器與多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

并行處理系統(tǒng)分類；對(duì)稱多處理機(jī)、集群系統(tǒng)的概念，以及對(duì)操作系統(tǒng)支持的要求。

第二節(jié) 多核與超線程

多核處理器結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)；超線程概念和技術(shù)；多核操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)概念。

第三節(jié) 并行處理環(huán)境下的同步與調(diào)度

同步粒度的概念；并行計(jì)算環(huán)境的同步技術(shù)和方法；多處理機(jī)調(diào)度及相關(guān)技術(shù)。

第四節(jié) 其它新興操作系統(tǒng)技術(shù)

考核要求：

了解并行環(huán)境下同步與調(diào)度的特點(diǎn)和重要性。理解多機(jī)系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)的額外要求。掌握超線程概念。

參考書(shū)目

《操作系統(tǒng)教程》（第5版），高等教育出版社，2014年。

原文鏈接：https://yjs.wit.edu.cn/info/1087/3934.htm