山東大學(xué)

849-軟件工程專業(yè)基礎(chǔ)綜合

操作系統(tǒng)

一、考查目標(biāo)

操作系統(tǒng)是軟件工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。該課程的考試內(nèi)容包括引論、進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、存儲(chǔ)管理(包括文件系統(tǒng)與輸入/輸出系統(tǒng))、保護(hù)與安全五部分的相關(guān)概念、設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法�？荚嚨木唧w要求包括：

1. 了解操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用、地位、發(fā)展和特點(diǎn)。

2. 理解操作系統(tǒng)的基本概念、主要功能、主要組成部分，掌握操作系統(tǒng)各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

3. 能夠運(yùn)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法和技術(shù)對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行分析和解決。

二、考試的內(nèi)容

1.導(dǎo)論

1)操作系統(tǒng)的概念

2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、輸入輸出結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

3)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、操作系統(tǒng)的操作及各部分的功能、高速緩沖存儲(chǔ)器CACHE

4)操作系統(tǒng)的分類和運(yùn)行環(huán)境

2.操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1)操作系統(tǒng)提供的服務(wù)類型

2)操作系統(tǒng)的用戶接口類型

3)系統(tǒng)調(diào)用及類型

4)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法

5)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類及優(yōu)缺點(diǎn)

6)虛擬機(jī)的基本概念和原理

3.進(jìn)程

1)進(jìn)程的概念、組織、控制和狀態(tài)轉(zhuǎn)換

2)進(jìn)程調(diào)度的基本概念

3)進(jìn)程的操作，包括進(jìn)程的生成、終止等

4)進(jìn)程通信

4.線程

1)線程的概念與動(dòng)機(jī)

2)多線程模型

5.CPU調(diào)度

1)調(diào)度的基本概念

2)調(diào)度的時(shí)機(jī)、切換和過程

3)調(diào)度的基本準(zhǔn)則

4)典型調(diào)度方法：先來先服務(wù)調(diào)度算法、最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法、多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法

5)線程調(diào)度

6)調(diào)度算法的性能評(píng)估

6.進(jìn)程同步

1)進(jìn)程同步的基本概念

2)臨界區(qū)訪問的原則及實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)互斥的基本方法：軟件實(shí)現(xiàn)方法和硬件實(shí)現(xiàn)方法

3)信號(hào)量概念與基本機(jī)制

4)經(jīng)典同步問題：生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題、讀者-寫者問題、哲學(xué)家就餐問題和理發(fā)師問題。

5)管程的基本概念、原理和實(shí)現(xiàn)

7.死鎖

1)死鎖的概念及條件

2)死鎖的處理策略

3)死鎖的預(yù)防及實(shí)現(xiàn)方法

4)死鎖的避免：系統(tǒng)安全狀態(tài)、資源分配圖算法、銀行家算法

5)死鎖的檢測(cè)方法和解除

8.主存

1)內(nèi)存管理的基本概念：程序的裝入與鏈接、邏輯地址與物理地址、內(nèi)存保護(hù)

2)交換技術(shù)

3)內(nèi)存的分配管理方法：連續(xù)分配管理方法、分頁管理方法、分段管理方法、段頁式管理方法。

9.虛擬內(nèi)存

1)虛擬內(nèi)存的基本概念

2)請(qǐng)求分頁管理方法

3)頁面置換算法：先進(jìn)先出置換算法、最佳置換算法、最近最少使用置換算法、近似最近最少使用置換算法

4)幀的分配策略

5)抖動(dòng)現(xiàn)象的原因及解決方法

6)內(nèi)核內(nèi)存的分配方法

7)虛擬內(nèi)存中需要考慮的其他問題：預(yù)調(diào)頁、頁大小的影響、TLB的搜索能力、逆向頁表等

10.文件系統(tǒng)接口

1)文件的基本概念

2)文件的結(jié)構(gòu)：順序文件、索引文件等

3)文件的訪問方法

4)目錄結(jié)構(gòu)：文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)、兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)、樹形目錄結(jié)構(gòu)、無環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)、通用圖目錄結(jié)構(gòu)

5)文件共享

11.文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1)文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2)文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3)目錄的實(shí)現(xiàn)

4)文件的磁盤空間分配方法：連續(xù)、鏈?zhǔn)�、索�?/p>

5)空閑空間的管理

12.大容量存儲(chǔ)

1)磁盤的結(jié)構(gòu)

2)磁盤的調(diào)度方法：先到先服務(wù)調(diào)度算法、最短尋道時(shí)間調(diào)度算法、SCAN調(diào)度算法、C-SCAN調(diào)度算法、LOOK調(diào)度算法、C-LOOK調(diào)度算法

3)磁盤管理：格式化、引導(dǎo)塊、壞塊的處理

4)RAID結(jié)構(gòu)

13.輸入/輸出系統(tǒng)

1)輸入/輸出硬件

2)輸入/輸出訪問控制方式

3)輸入/輸出應(yīng)用接口

4)內(nèi)核輸入/輸出子系統(tǒng)：輸入/輸出調(diào)度、緩存、緩沖、假脫機(jī)與設(shè)備預(yù)留、錯(cuò)誤處理、輸入/輸出保護(hù)、內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

5)輸入/輸出從請(qǐng)求到硬件操作的轉(zhuǎn)換過程

14.保護(hù)

1)保護(hù)的目標(biāo)與原則

2)保護(hù)域

3)訪問矩陣及實(shí)現(xiàn)方法：全局表、訪問列表、能力表

15.安全

1)系統(tǒng)中存在的安全問題以及安全措施的級(jí)別

2)程序的威脅：木馬、后門、邏輯炸彈、棧與緩沖溢出、病毒

3)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)威脅：蠕蟲、端口掃描、DoS

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

一、考試基本要求

要求考生系統(tǒng)地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和實(shí)現(xiàn)算法。要求考生具有抽象思維能力，邏輯推理能力，和綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題和解決問題的能力。

二、考試范圍和主要內(nèi)容

1.預(yù)備知識(shí)

了解C++和Java基本語法結(jié)構(gòu);掌握遞歸思想。

2.程序性能

了解復(fù)雜性的表示和計(jì)算方法。

掌握插入排序、選擇排序、冒泡排序、名詞排序基本思想。

3.數(shù)據(jù)描述

掌握線性表的公式化描述、鏈表描述、間接尋址等存儲(chǔ)方法，了解遍歷器的作用和實(shí)現(xiàn)方法，掌握插入、刪除、合并等運(yùn)算方法。

掌握箱子排序、基數(shù)排序

4.數(shù)組和矩陣

掌握對(duì)角矩陣、三對(duì)角矩陣、三角矩陣、對(duì)稱矩陣等特殊矩陣的特征，掌握存儲(chǔ)方法和基本運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。

5.堆棧

掌握堆棧的基本概念、基本操作和實(shí)現(xiàn)方法。

掌握括號(hào)匹配的實(shí)現(xiàn)思想。

6.隊(duì)列

掌握隊(duì)列的基本概念、基本操作和實(shí)現(xiàn)方法。第七章 跳表和散列

掌握散列的基本概念、基本操作和實(shí)現(xiàn)方法。

7.二叉樹

掌握二叉樹的基本概念、存儲(chǔ)方法、常用操作和特征;掌握二叉樹的前序、中序、后序、按層遍歷方法。

8.優(yōu)先隊(duì)列

掌握堆的基本概念和插入、刪除和初始化方法。

掌握堆排序思想。

掌握霍夫曼樹、霍夫曼編碼實(shí)現(xiàn)方法。

9.搜索樹

掌握二叉搜索樹(排序樹)基本概念和插入、刪除、搜索的實(shí)現(xiàn)方法。

掌握m叉搜索樹和B樹基本概念以及插入、刪除、搜索的實(shí)現(xiàn)方法。

10.圖

掌握?qǐng)D基本概念。

掌握?qǐng)D的鄰接矩陣和臨界鏈表存儲(chǔ)方法;掌握?qǐng)D的深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先遍歷算法。

了解圖的尋找路徑和尋找連通構(gòu)件方法。

了解生成樹的尋找方法。

11.貪婪算法

掌握AOV網(wǎng)的拓?fù)渑判蛩惴ā?/p>

掌握單源最短路徑Dijkstra算法。

掌握最小耗費(fèi)生成樹的概念、Prim算法和Kruskal算法。

12.分而治之算法

掌握歸并排序、快速排序?qū)崿F(xiàn)方法。