2023年西北師范大學(xué)（加試）計(jì)算機(jī)組成原理-操作系統(tǒng)考試大綱考研考試大綱及參考書(shū)目

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《計(jì)算機(jī)組成原理》《操作系統(tǒng)》科目大綱

(加試科目)

《計(jì)算機(jī)組成原理》科目考試大綱

第一章  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

模擬計(jì)算機(jī)和電子計(jì)算機(jī)以及它們各自的特點(diǎn)。

第二節(jié) 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史

計(jì)算機(jī)的五代變化；半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的發(fā)展；微處理器的發(fā)展；計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)。

 第三節(jié)  計(jì)算機(jī)的硬件

硬件組成要素：運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、適配器與輸入輸出設(shè)備。

第四節(jié) 計(jì)算機(jī)的軟件

軟件的組成與分類(lèi)；軟件的發(fā)展演變；多級(jí)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；軟件與硬件的邏輯等價(jià)性。

考核要求：

了解計(jì)算機(jī)分類(lèi)、軟硬件的層次關(guān)系，掌握硬件的組成。

第二章  運(yùn)算方法和運(yùn)算器

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  數(shù)據(jù)與文字的表示方法

數(shù)據(jù)格式（定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)）；數(shù)的機(jī)器碼表示（原碼、補(bǔ)碼、反碼、移碼）；字符與字符串的表示方法、漢字的表示方法、校驗(yàn)碼。

第二節(jié) 定點(diǎn)加法、減法運(yùn)算

補(bǔ)碼加法；補(bǔ)碼減法；溢出概念與檢測(cè)方法；基本的二進(jìn)制加法減法器。

第三節(jié) 定點(diǎn)乘法運(yùn)算

原碼并行乘法；直接補(bǔ)碼并行乘法。

第四節(jié) 定點(diǎn)除法運(yùn)算

原碼除法算法原理；并行除法器。

第五節(jié) 定點(diǎn)運(yùn)算器的組成

邏輯運(yùn)算、多功能算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU）；內(nèi)部總線(xiàn)；定點(diǎn)運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu)。

第六節(jié) 浮點(diǎn)運(yùn)算方法和浮點(diǎn)運(yùn)算器

浮點(diǎn)加法、減法運(yùn)算；浮點(diǎn)乘法、除法運(yùn)算；浮點(diǎn)運(yùn)算流水線(xiàn)、浮點(diǎn)運(yùn)算器實(shí)例。

考核要求：

了解浮點(diǎn)運(yùn)算方法和浮點(diǎn)運(yùn)算器、定點(diǎn)除法運(yùn)算、運(yùn)算器的組成，掌握硬件的組成數(shù)制及其轉(zhuǎn)換，熟練掌握定點(diǎn)加減法運(yùn)算方法、定點(diǎn)乘法運(yùn)算。

第三章  存儲(chǔ)系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 存儲(chǔ)器概述

存儲(chǔ)器的分類(lèi)、存儲(chǔ)器的分級(jí)、主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)。

第二節(jié) 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

基本的靜態(tài)存儲(chǔ)元陣列；基本的SRAM邏輯結(jié)構(gòu)；讀寫(xiě)周期波形圖。

第三節(jié)  動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

DRAM存儲(chǔ)元的記憶原理；DRAM芯片的邏輯結(jié)構(gòu)；讀寫(xiě)周期、刷新周期；存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)充； 高級(jí)的DRAM結(jié)構(gòu)、DRAM讀寫(xiě)的正確性校驗(yàn)。

第四節(jié) 只讀存儲(chǔ)器

只讀存儲(chǔ)器ROM的原理和種類(lèi)；FLASH存儲(chǔ)器原理。

第五節(jié) 并行存儲(chǔ)器

雙端口存儲(chǔ)器；多模塊交叉存儲(chǔ)器。

第六節(jié) cache存儲(chǔ)器

cache基本原理；主存與cache的地址映射；替換策略、cache的寫(xiě)操作策略。

第七節(jié) 虛擬存儲(chǔ)器

虛擬存儲(chǔ)器的基本概念；頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器；段式虛擬存儲(chǔ)器和段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器；虛存的替換算法。

第八節(jié)  奔騰系列機(jī)的虛存組織

存儲(chǔ)器模型；虛地址模式；分頁(yè)模式下的地址轉(zhuǎn)換。

考核要求：

了解存儲(chǔ)器的分類(lèi)、存儲(chǔ)器的分級(jí)、主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)，各類(lèi)存儲(chǔ)器的基本原理，掌握虛擬存儲(chǔ)器的基本概念；頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器；段式虛擬存儲(chǔ)器和段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器； 虛存的替換算法。熟練掌握譯碼電路、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，達(dá)到應(yīng)用。

第四章  指令系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求

指令系統(tǒng)的發(fā)展；指令系統(tǒng)的性能要求；低級(jí)語(yǔ)言與硬件結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

第二節(jié) 指令格式

操作碼；地址碼；指令字長(zhǎng)度；指令助記符；指令格式舉例。

第三節(jié) 操作數(shù)類(lèi)型

一般的數(shù)據(jù)類(lèi)型；Pentium數(shù)據(jù)類(lèi)型；PowerPC數(shù)據(jù)類(lèi)型。

第四節(jié) 指令和數(shù)據(jù)的尋址方式

指令的尋址方式；操作數(shù)基本尋址方式；尋址方式舉例。

第五節(jié) 典型指令

指令的分類(lèi)；基本指令系統(tǒng)的操作；精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)。

第六節(jié) ARM匯編語(yǔ)言

用實(shí)例簡(jiǎn)要介紹ARM匯編語(yǔ)言。

考核要求：

了解令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求，掌握指令格式及各部分的功能，數(shù)據(jù)類(lèi)型，典型指令系統(tǒng)；熟練掌握指令的尋址方式。

第五章  中央處理器

考核內(nèi)容：

第一節(jié) CPU的功能和組成  

CPU的功能；CPU的基本組成；CPU中的主要寄存器；操作控制器與時(shí)序產(chǎn)生器。

第二節(jié)  指令周期

指令周期的基本概念；MOV指令的指令周期、LAD指令的指令周期、ADD指令的指令周期、STO指令的指令周期、JMP指令的指令周期等幾個(gè)典型指令的周期；用方框圖語(yǔ)言表示指令周期。

第三節(jié)  時(shí)序產(chǎn)生器和控制方式

時(shí)序信號(hào)的作用和體制；時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器；控制方式。

第四節(jié) 微程序控制器

微程序控制原理；微程序設(shè)計(jì)技術(shù)。

第五節(jié) 硬連線(xiàn)控制器

基本思想；指令執(zhí)行流程；微操作控制信號(hào)的產(chǎn)生。

第六節(jié) 流水CPU

并行處理技術(shù)；流水CPU的結(jié)構(gòu)、流水線(xiàn)中的主要問(wèn)題。

第七節(jié) RISC CPU

    RISC機(jī)器的特點(diǎn)；RISC CPU實(shí)例；動(dòng)態(tài)流水線(xiàn)調(diào)度。

考核要求：

了解流水CPU 和RISC CPU；掌握指令周期、時(shí)序產(chǎn)生器和控制方式，硬連線(xiàn)控制器；熟練掌握微程序控制原理、微程序設(shè)計(jì)技術(shù)。

第六章  總線(xiàn)系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 總線(xiàn)的概念和結(jié)構(gòu)形態(tài)

總線(xiàn)的基本概念；總線(xiàn)的連接方式；總線(xiàn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；總線(xiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)例。

第二節(jié) 總線(xiàn)接口

信息傳送方式；總線(xiàn)接口的基本概念。

第三節(jié) 總線(xiàn)仲裁

集中式仲裁；分布式仲裁。

第四節(jié) 總線(xiàn)的定時(shí)和數(shù)據(jù)傳送模式

總線(xiàn)的定時(shí)；總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳送模式。

第五節(jié) PCI總線(xiàn)和PCIe總線(xiàn)

多總線(xiàn)結(jié)構(gòu)；PCI總線(xiàn)信號(hào)；PCI總線(xiàn)周期類(lèi)型；總線(xiàn)周期操作；PCI總線(xiàn)仲裁；PCIe總線(xiàn)。

考核要求：

了解總線(xiàn)的基本概念、總線(xiàn)的連接方式、總線(xiàn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，PCI總線(xiàn)和PCIe總線(xiàn)。掌握總線(xiàn)接口與總線(xiàn)的仲裁。熟練掌握總線(xiàn)的定時(shí)，總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳送模式。

第七章 外圍設(shè)備

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 外圍設(shè)備概述

外圍設(shè)備的一般功能；外圍設(shè)備的分類(lèi)。

第二節(jié) 磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備

磁記錄原理；磁盤(pán)的組成和分類(lèi)；磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和控制器；磁盤(pán)上信息的分布；磁盤(pán)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)。

第三節(jié) 磁帶存儲(chǔ)設(shè)備

第四節(jié) 光盤(pán)和磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備

光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備；磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備。

第五節(jié) 顯示設(shè)備

顯示設(shè)備的分類(lèi)與有關(guān)概念；字符/圖形顯示器；圖像顯示設(shè)備；VESA顯示標(biāo)準(zhǔn)。

第六節(jié) 輸入設(shè)備和打印設(shè)備

輸入設(shè)備；打印設(shè)備。

考核要求：

了解外圍設(shè)備的一般組成。掌握磁盤(pán)cache、磁盤(pán)陣列RAID、可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、磁帶存儲(chǔ)設(shè)備、光盤(pán)和磁光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備和打印設(shè)備。熟練掌握磁盤(pán)設(shè)備的原理和方法。

第八章  輸入/輸出系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) CPU與外設(shè)之間的信息交換方式

輸入/輸出接口與端口；輸入/輸出操作的一般過(guò)程；I/O接口與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式；CPU與I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送。

第二節(jié) 程序查詢(xún)方式

設(shè)備編碼；輸入/輸出指令；程序查詢(xún)方式的接口；程序查詢(xún)輸入/輸出方式。

第三節(jié) 程序中斷方式

中斷的基本概念；程序中斷方式的基本I/O接口；單級(jí)中斷、多級(jí)中斷；中斷控制器；Pentium中斷機(jī)制。

第四節(jié) DMA方式

DMA的基本概念；DMA傳送方式；基本的DMA控制器； 選擇型和多路型DMA控制器。

第五節(jié) 通道方式  

通道的功能；通道的類(lèi)型；通道結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

第六節(jié) 通用I／O標(biāo)準(zhǔn)接口

并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI；串行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口IEEE1394/262、I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

考核要求：

了解外圍設(shè)備的速度分級(jí)與信息交換方式。掌握通用I／O標(biāo)準(zhǔn)接口。熟練掌握程序查詢(xún)方式、程序中斷方式、DMA方式和通道方式的原理。

第九章  并行組織與結(jié)構(gòu)

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  體系結(jié)構(gòu)中的并行性  

并行性的概念；提高并行性的技術(shù)途徑；單處理機(jī)系統(tǒng)中的并行性；多處理機(jī)系統(tǒng)中的并行性；并行處理機(jī)的結(jié)構(gòu)。

第二節(jié) 多線(xiàn)程與超線(xiàn)程處理機(jī)

從指令級(jí)并行到線(xiàn)程級(jí)并行；同時(shí)多線(xiàn)程結(jié)構(gòu)；超線(xiàn)程處理機(jī)結(jié)構(gòu)。

第三節(jié) 多處理機(jī)

多處理機(jī)系統(tǒng)的分類(lèi)；SMP的基本概念和SMP的結(jié)構(gòu)。

第四節(jié) 多核處理機(jī)

多核處理機(jī)的優(yōu)勢(shì)；多核處理機(jī)的組織結(jié)構(gòu)；多核處理機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。

第五節(jié) 多核處理機(jī)實(shí)例

ARM多核處理機(jī)；英特爾酷睿多核處理機(jī)；英特爾至強(qiáng)融核眾核處理機(jī)；龍芯多核處理機(jī)。

考核要求：

了解多核處理機(jī)及實(shí)例。掌握并行性的概念和基本方法、多處理機(jī)構(gòu)成。熟練掌握多線(xiàn)程與超線(xiàn)程處理機(jī)。

 

參考書(shū)目

《計(jì)算機(jī)組成原理》（第6版），白中英、戴志濤主編，科學(xué)出版社，2019年。

《操作系統(tǒng)》科目考試大綱

 

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(hù)接口

操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供的兩大類(lèi)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(lèi)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(lèi)型操作系統(tǒng)的概念和特征，操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供的接口，系統(tǒng)調(diào)用的概念、實(shí)現(xiàn)過(guò)程、分類(lèi)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(fǎng)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(xiàn)程及其實(shí)現(xiàn)  

引入線(xiàn)程的動(dòng)機(jī)；線(xiàn)程的概念和特征，線(xiàn)程與進(jìn)程的關(guān)系；線(xiàn)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(xiàn)程  

Linux操作系統(tǒng)中的進(jìn)程與線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程的概念和特征，線(xiàn)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(lèi)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(xiě)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(lèi)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(xiě)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(lèi)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(lèi)，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(lèi)；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(hù)空間的I/O軟件的種類(lèi)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(pán)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(xiě)和虛擬盤(pán)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(lèi)，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(lèi)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(fǎng)問(wèn)支持策略和訪(fǎng)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(lèi)；對(duì)稱(chēng)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(xiàn)程

多核處理器結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)；超線(xiàn)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(xiàn)程概念。

 

參考書(shū)目

《操作系統(tǒng)教程》（第5版），費(fèi)祥林、駱斌編著，高等教育出版社，2014年。

原文鏈接  https://yjsy.nwnu.edu.cn/2022/0629/c2701a192505/page.htm