计算机考研大纲：解读操作系统（历年）

第五篇 操作系统

　　今天我们来解析一下计算统考大纲操作系统部分的知识点。操作系统的研发能力很能够体现计算机软件发展的水平，因此操作系统是计算机课程体系里很重要的一门专业核心基础原理课程。在考研大纲里，操作系统占了 35 分，次于数据结构和组成原理，但高于计算机网络。总的来说，操作系统实际上是四门考察课程里最简单的。除了 PV 操作这一大难点，基本没有其它特别难的原理或复杂的算法。重要的是区分清楚各个不同的算法，不要混淆。

　　复习参考书推荐国内操作系统最经典的教材，西电汤子瀛版的《操作系统》。很多高校都在使用这本书做操作系统课程的教材或者课内参考书，计算机考研统考大纲也和这本书的目录比较一致，建议大家复习时采用。

　　操作系统在大纲中的考查目标是了解操作系统在计算机系统中的作用、地位、发展和特点；理解操作系统的基本概念、原理，掌握操作系统设计方法与实现技术；能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题。这些和 09 年大纲相比都没有发生变化。事实上，大纲操作系统部分列出要考查的知识点的变化也很小，只是做了一些微小的调整。

　　下面我们来解析一下知识点。

　　操作系统概述 这一章出现大题的可能性微乎其微。选择题中常出现的点主要是这些：操作系统的定义，引入 单道批处理系统、多道批处理、分时系统、实时系统的原因，这些不同阶段的操作系统共的特征如何，相互之间的差别在什么地方；操作系统的基本特征和功能；操作系统的运行环境。

　　进程管理 是重点和难点之所在。考点既可以出现在选择题中，又可以出在综合应用题中。按照大纲考点的顺序，诸如进程的概念、基本特征、组成结构，进程与程序的区别与联系，进程的状态及其相互转换的条件及过程，进程间的通信方式，线程的定义以及和进程的区别与联系，调度的基本概念、时机、切换过程和各种调度算法，进程同步相关的概念，实现同步与互斥的机制，信号量和 PV操作，管程的基本组成结构和运行过程，死锁的基本概念，死锁产生的四个必要条件，预防、避免、检测和解除死锁的原理与方法，这些点都可以出现在选择题中进行考查。对于综合应用题，重点应该放在PV操作，调度算法和银行家算法。其中，用PV操作实现经典同步问题及其变形是整个操作系统考试的最难点，也是最大的热点。要注意收集往年各校考过的PV操作应用题，把常见的经典题型做会做熟，力求看到题目就能想到相关的解题套路。调度算法的难点在于计算不同调度算法下调度的效率，建议使用时间轴的方法解决相关的调度时间计算问题。银行家算法是系统做资源分配的时候防止发生死锁的一种方法，该算法的难点在于搞清楚各种不同表格的含义，能够看懂并且会做出相关的表格，由表格推出结果。

　　内存管理 可考的点也很多，同样也可以有灵活的考查方法。但是相比进程管理来说，这一部分理解起来要相对简单，各种存储管理的算法的思想都是比较直接的，难点在于要记住解决某一个问题的算法有那几个，每一个算法的运行过程是怎么样的。这一章典型的综合应用题出现在：内存的连续分配算法，比如给出内存的申请和释放序列，要求解空闲块列表；非连续分配管理方式下虚拟地址和物理地址的转换，这一点可以和组成原理中的虚拟存储器结合来看；各种页面置换算法产生的缺页数的统计，经典的解法是表格法。至于选择题的点，这一章有比较多，除了上述综合题点都可以简化后出现在选择题中外，还需要注意内存管理的基本概念，如装入、链接、逻辑地址、物理地址、交换、覆盖等等，各种主存分配方式的工作过程以及优缺点对比，虚存的基本概念，抖动、工作集、程序局部性原理以及请求分段请求分页的基本原理。

　　文件管理 的重点在于文件的顺序和索引结构。这一部分最重要的应用题点在于索引文件的目录结构，要熟练掌握计算给定目录树结构下单文件的最大文件大小；其次是 Unix 系统的文件系统空闲块的组织方法——成组链接法，要能说清楚空闲块是怎么分配给申请空闲块的文件的，以及释放的空闲块如何加入到空闲块组里；最后是磁盘的调度算法，要熟练掌握不同调度算法寻道数的计算。文件系统其它需要了解的知识点包括： 文件的相关概念，文件的逻辑结构和物理结构，目录结构以及目录管理，文件共享与保护机制，隐式链接和显式链接，空闲块的三种不同组织方法，磁盘的相关概念和参数，磁盘的结构以及调度算法的特点 和优缺点对比等。

　　输入输出管理 这一章是非重点。需要注意的地方是五种 I/O 控制方式和它们之间的对比， SPOOLING 技术以及缓冲策略。可能的选择题点包括 I/O 设备的分类， I/O 管理的目标与功能，应用结构，控制方式， I/O 调度的相关概念，设备独立性相关的概念和原理，容错技术等。