操作系统考研复习指导

  

本书是计算机专业研究生入学考试"操作系统”课程的复习用书，内容包括内容包括操作系统概述、进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出（I/O）管理等。全书严格按照最新计算机考研大纲，对大纲所涉及的知识点进行集中梳理，精选名校历年考研真题，给出详细的解题思路，内容精炼、重点突出。

王道论坛专注于计算机专业学生考研和就业的社区，由国内名校计算机研究生共同创办，致力于给报考计算机专业硕士研究生的学生提供帮助和指导。

第1章 操作系统概述 1
1.1 操作系统的基本概念 1
1.1.1 操作系统的概念 1
1.1.2 操作系统的特征 2
1.1.3 操作系统的目标和功能 3
1.1.4 本节习题精选 5
1.1.5 答案与解析 7
1.2 操作系统的发展与分类 8
1.2.1 手工操作阶段（此阶段无操作系统） 8
1.2.2 批处理阶段（操作系统开始出现） 9
1.2.3 分时操作系统 10
1.2.4 实时操作系统 10
1.2.5 网络操作系统和分布式计算机系统 10
1.2.6 个人计算机操作系统 11
1.2.7 本节习题精选 11
1.2.8 答案与解析 13
1.3 操作系统的运行环境 15
1.3.1 操作系统的运行机制 15
1.3.2 中断和异常的概念 17
1.3.3 系统调用 17
1.3.4 本节习题精选 18
1.3.5 答案与解析 21
1.4 操作系统的体系结构 24
1.4.1 大内核和微内核 24
1.4.2 本节习题精选 25
1.4.3 答案与解析 25
1.5 本章疑难点 25
第2章 进程管理 27
2.1 进程与线程 28
2.1.1 进程的概念和特征 28
2.1.2 进程的状态与转换 29
2.1.3 进程控制 30
2.1.4 进程的组织 32
2.1.5 进程的通信 33
2.1.6 线程概念和多线程模型 34
2.1.7 本节小结 37
2.1.8 本节习题精选 38
2.1.9 答案与解析 43
2.2 处理机调度 50
2.2.1 调度的概念 50
2.2.2 调度的时机、切换与过程 51
2.2.3 进程调度方式 52
2.2.4 调度的基本准则 53
2.2.5 典型的调度算法 53
2.2.6 本节小结 57
2.2.7 本节习题精选 58
2.2.8 答案与解析 63
2.3 进程同步 73
2.3.1 进程同步的基本概念 73
2.3.2 实现临界区互斥的基本方法 74
2.3.3 信号量 77
2.3.4 管程 80
2.3.5 经典同步问题 81
2.3.6 本节小结 88
2.3.7 本节习题精选 89
2.3.8 答案与解析 99
2.4 死锁 117
2.4.1 死锁的概念 117
2.4.2 死锁的处理策略 119
2.4.3 死锁预防 119
2.4.4 死锁避免 120
2.4.5 死锁检测和解除 123
2.4.6 本节小结 124
2.4.7 本节习题精选 125
2.4.8 答案与解析 131
2.5 本章疑难点 139
第3章 内存管理 142
3.1 内存管理概念 143
3.1.1 内存管理的概念 143
3.1.2 覆盖与交换 146
3.1.3 连续分配管理方式 147
3.1.4 非连续分配管理方式 150
3.1.5 本节小结 157
3.1.6 本节习题精选 158
3.1.7 答案与解析 166
3.2 虚拟内存管理 176
3.2.1 虚拟内存的基本概念 176
3.2.2 请求分页管理方式 178
3.2.3 页面置换算法（决定应该换入哪页换出哪页） 179
3.2.4 页面分配策略 182
3.2.5 抖动 184
3.2.6 工作集 184
3.2.7 地址翻译 184
3.2.8 本节小结 187
3.2.9 本节习题精选 187
3.2.10 答案与解析 195
3.3 本章疑难点 206
第4章 文件管理 208
4.1 文件系统基础 209
4.1.1 文件的概念 209
4.1.2 文件的逻辑结构 212
4.1.3 目录结构 214
4.1.4 文件共享 217
4.1.5 文件保护 219
4.1.6 本节小结 220
4.1.7 本节习题精选 221
4.1.8 答案与解析 225
4.2 文件系统实现 228
4.2.1 文件系统层次结构 229
4.2.2 目录实现 230
4.2.3 文件实现 230
4.2.4 本节小结 236
4.2.5 本节习题精选 236
4.2.6 答案与解析 242
4.3 磁盘组织与管理 248
4.3.1 磁盘的结构 248
4.3.2 磁盘调度算法 249
4.3.3 磁盘的管理 253
4.3.4 本节小结 254
4.3.5 本节习题精选 254
4.3.6 答案与解析 257
4.4 本章疑难点 261
第5章 输入/输出（I/O）管理 264
5.1 I/O管理概述 265
5.1.1 I/O设备 265
5.1.2 I/O控制方式 265
5.1.3 I/O子系统的层次结构 268
5.1.4 本节小结 270
5.1.5 本节习题精选 271
5.1.6 答案与解析 274
5.2 I/O核心子系统 277
5.2.1 I/O子系统概述 277
5.2.2 I/O调度概念 277
5.2.3 高速缓存与缓冲区 277
5.2.4 设备分配与回收 281
5.2.5 SPOOLing技术（假脱机技术） 283
5.2.6 本节小结 284
5.2.7 本节习题精选 285
5.2.8 答案与解析 289
5.3 本章疑难点 293
参考文献 295

序言当前，随着我国经济和科技高速发展，特别是计算机科学突飞猛进的发展，对计算机相关人才，尤其是中高端人才的需求也将不断增长。硕士研究生入学考试可视为人生的第二次大考试，它是改变命运、实现自我理想的又一次机会，而计算机专业一直是高校考研的热门专业之一。自计算机专业研究生入学考试实行统一命题以来，初试科目包含了最重要的四门基础课程（数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络），很多学生普遍反映找不到方向，复习也无从下手。倘若有一本能够指导考生如何复习的好书，必将对考生的帮助匪浅。我的学生风华他们策划和编写了这一系列的计算机专业考研辅导书，重点突出，层次分明。他们结合了自身的复习经验、理解深度以及对大纲把握程度的体会，对考生而言是很有启发和指导意义的。 计算机这门学科，任何机械式的死记硬背都是收效甚微的。在全面深入复习之后，首先对诸多知识点分清主次，并结合做题，灵活运用所掌握的知识点，再选择一些高质量的模拟试题来检测自己理解和掌握的程度，查漏补缺。这符合我执教40余年来一直坚持“教材—习题集—试题库”的教学体系。 从风华他们策划并组建编写团队到初稿成形，直至最后定稿，我能体会到风华和他的团队确实倾注了大量的精力。这套书的出版一定会受到广大考研学生的欢迎，它会使你在考研的路上得到强有力的帮助。 前言2011年，由王道论坛（www.cskaoyan.com）组织名校状元级选手，编写了4本单科辅导书。单科书是基于王道之前作品的二代作品，不论是编排方式，还是内容质量都较前一版本的王道书有了较大的提升。这套书也参考了同类优秀的教材和辅导书，更是结合了高分选手们自己的复习经验。无论是对考点的讲解，还是对习题的选择和解析，都结合了他们对专业课复习的独特见解。2017年，我们继续推出“王道考研系列”单科书，一共4本： 《2018年数据结构考研复习指导》 《2018年操作系统考研复习指导》 《2018年计算机组成原理考研复习指导》《2018年计算机网络考研复习指导》每一版，我们不仅会修正之前发现的全部错误，还会对考点讲解做出尽可能的优化，也重新审视论坛的交流帖，针对大家提出的疑问和建议对本书做出针对性的优化；此外还重新筛选了部分习题，尤其是对习题的解析做出了更好的改进。当然，深入掌握专业课内容没有捷径，考生也不应怀有任何侥幸心理，扎扎实实打好基础、踏踏实实做题巩固，最后灵活致用才是高分的保障。我们只希望这套书能够指导大家复习考研，但学习还是得靠自己，高分不是建立在任何空中楼阁之上的。对于一个想继续在计算机专业领域深造的考生来说，认真学习并扎实掌握这4门计算机专业中最基础的专业课，是最基本的前提。“王道考研系列”是计算机考生口碑相传的辅导书，自出版以来在同类书中的销量始终遥遥领先。有这么多的成功学长，我相信只要考生合理地利用好本书、并采用合理的复习方法，一定会收获属于自己的那份回报。“王道考研系列”的特色是“书本+在线”，你在复习中遇到的任何困难，都可以在王道论坛上发帖或在QQ交流群内交流（QQ群号：346165686），欢迎读者对于书中的疑问积极交流。你的参与就是对我们最大的鼓舞，任何一个建议，我们都会认真考虑，也会针对大家的意见对本书进行修订。“不打广告、不发证书、不包就业，专注于培养有梦想、有能力的高级码农”王道程序员训练营是王道团队举办的线下程序员魔鬼式集训。打下扎实的编程和算法基本功，培养程序员式的学习能力和学习方法，期待有梦想有追求的你加入！予人玫瑰，手有余香，王道论坛伴你一路同行！风华漫舞