操作系统考试大纲.doc

1851 计算机基础综合考试大纲计算机基础综合包括数据结构、操作系统、计算机组成原理三 部分内容，每部分内容各占 1/3。I 数据结构课程基本要求全面系统地掌握队列、堆、栈、树、图等基本数据结构，深刻理解和熟练掌握课程中的典型算法，为计算机学科的学习打下坚实基础。考试内容1 链表、间接寻址和模拟指针2数组和矩阵3堆栈和队列及其应用4跳表和散列5二叉树和其他树6合并/搜索应用,堆和堆排序7左高树,霍夫曼编码和竞赛树8搜索树, AVL 树或红黑树,直方图9图10图和贪婪算法11货箱装载,0/1 背包,最短路径和生成树12分而治之算法13动态编程14回溯和分枝定界算法参考书目21 数据结构，算法与应用 -C+语言描述Data Structures,Algorithms,and Applications in C+Sartaj Sahni 著 汪诗林，孙晓东 译 机械工业出版社 2000 年出版 教材科，书店均有2 数据结构 殷仁昆 著 清华大学出版社II 操作系统课程基本要求操作系统是计算机类学科的一门核心专业基础课程，具有较强的理论性和实践性。该课程的主要包括进程管理、内存管理、存储管理（包括文件系统与输入/输出系统）、保护与安全等内容的相关概念、设计原理和实现方法。要求：1.了解操作系统在计算机系统中的作用、地位、发展和特点。2.理解操作系统的基本概念、主要功能、主要组成部分，掌握操作系统各个组成部分的设计方法和实现技术。3.能够运用所学的操作系统原理、方法和技术对相关问题进行分析和解决。考试内容一、导论一、导论1. 操作系统的概念2. 计算机系统的操作、存储结构、输入输出结构和计算机系统的体系结构3. 操作系统的结构组成、操作系统的操作及各部分的功能、高速缓冲存储器 CACHE4. 操作系统的分类和运行环境二、操作系统结构二、操作系统结构31. 操作系统提供的服务类型2. 操作系统的用户接口类型3. 系统调用及类型4. 操作系统的设计和实现方法5. 操作系统的结构分类及优缺点6. 虚拟机的基本概念和原理三、进程三、进程1. 进程的概念、组织、控制和状态转换2. 进程调度的基本概念3. 进程的操作，包括进程的生成、终止等4. 进程通信四、线程四、线程1. 线程的概念与动机2. 多线程模型五、五、CPU 调度调度1. 调度的基本概念2. 调度的时机、切换和过程3. 调度的基本准则4. 典型调度方法：先来先服务调度算法、最短作业优先调度算法、优先级调度算法、时间片轮转调度算法、多级队列调度算法、多级反馈队列调度算法5. 线程调度6. 调度算法的性能评估六、进程同步六、进程同步1.进程同步的基本概念2.临界区访问的原则及实现临界区互斥的基本方法：软件实现方法和硬件实现方法3.信号量概念与基本机制44.经典同步问题：生产者消费者问题、读者写者问题、哲学家就餐问题和理发师问题。5.管程的基本概念、原理和实现七、死锁七、死锁1.死锁的概念及条件2.死锁的处理策略3.死锁的预防及实现方法4.死锁的避免：系统安全状态、资源分配图算法、银行家算法5.死锁的检测方法和解除八、主存八、主存1.内存管理的基本概念：程序的装入与链接、逻辑地址与物理地址、内存保护2.交换技术3.内存的分配管理方法：连续分配管理方法、分页管理方法、分段管理方法、段页式管理方法。九、虚拟内存九、虚拟内存1.虚拟内存的基本概念2.请求分页管理方法3.页面置换算法：先进先出置换算法、最佳置换算法、最近最少使用（近似）置换算法、近似最近最少使用置换算法4.帧的分配策略5.抖动现象的原因及解决方法6.内核内存的分配方法7.虚拟内存中需要考虑的其他问题：预调页、页大小的影响、TLB 的搜索能力、逆向页表等十、文件系统接口十、文件系统接口1.文件的基本概念2.文件的结构：顺序文件、索引文件等53.文件的访问方法4.目录结构：文件的存储结构、单级目录结构、两级目录结构、树形目录结构、无环图目录结构、通用图目录结构5.文件共享十一、文件系统实现十一、文件系统实现1.文件系统的结构2.文件系统的实现3.目录的实现4.文件的磁盘空间分配方法：连续、链式、索引5.空闲空间的管理十二、大容量存储十二、大容量存储1.磁盘的结构2.磁盘的调度方法：先到先服务调度算法、最短寻道时间调度算法、SCAN 调度算法、C-SCAN 调度算法、LOOK 调度算法、C-LOOK 调度算法3.磁盘管理：格式化、引导块、坏块的处理4.RAID 结构十三、输入十三、输入/输出系统输出系统1.输入/输出硬件2.输入/输出访问控制方式3.输入/输出应用接口4.内核输入/输出子系统：输入/输出调度、缓存、缓冲、假脱机与设备预留、错误处理、输入/输出保护、内核数据结构5.输入/输出从请求到硬件操作的转换过程十四、保护十四、保护1.保护的目标与原则2.保护域3.访问矩阵及实现方法：全局表、访问列表、能力表6十五、安全十五、安全1.系统中存在的安全问题以及安全措施的级别2.程序的威胁：木马、后门、逻辑炸弹、栈与缓冲溢出、病毒3.系统与网络威胁：蠕虫、端口扫描、DoS参考书目1. Abraham Silberschatz / Peter Baer Galvin / Greg Gagne, Operating System Concepts (7th Edition), John Wiley & Sons, 2005.2. （美）西尔伯查茨，高尔文，加根 著，操作系统概念（翻译版） ，高等教育出版社，2007III 计算机组成原理课程基本要求1. 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念；2. 理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法；3. 能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。考试内容一、计算机系统概述（一） 计算机发展历程（二） 计算机系统层次结构1. 计算机硬件的基本组成2. 计算机软件的分类73. 计算机的工作过程（三） 计算机性能指标吞吐量、响应时间；CPU 时钟周期、主频、CPI、CPU 执行时间；MIPS、MFLOPS。二、数据的表示和运算（一） 数制与编码1. 进位计数制及其相互转换2. 真值和机器数3. BCD 码4. 字符与字符串5. 校验码（二） 定点数的表示和运算1. 定点数的表示无符号数的表示；有符号数的表示。2. 定点数的运算定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。（三） 浮点数的表示和运算1. 浮点数的表示浮点数的表示范围 2. 浮点数的加/减运算（四） 算术逻辑单元 ALU1. 串行加法器和并行加法器2. 算术逻辑单元 ALU 的功能和机构三、存储器层次机构（一） 存储器的分类（二） 存储器的层次化结构8（三） 半导体随机存取存储器1. SRAM 存储器的工作原理2. DRAM 存储器的工作原理3. 只读存储器4. Flash 存储器（四） 主存储器与 CPU 的连接（五） 双口 RAM 和多模块存储器（六） 高速缓冲存储器（Cache）1. 程序访问的局部2. Cache 的基本工作原理3. Cache 和主存之间的映射方式4. Cache 中主存块的替换算法5. Cache 写策略四、指令系统（一） 指令格式1. 指令的基本格式2. 定长操作码指令格式3. 扩展操作码指令格式（二） 指令的寻址方式1. 有效地址的概念2. 数据寻址和指令寻址3. 常见寻址方式（三） CISC 和 RISC 的基本概念五、中央处理器（CPU）（一） CPU 的功能和基本结构（二） 指令执行过程（三） 数据通路的功能和基本结构9（四） 控制器的功能和工作原理1. 组合逻辑控制器2. 微程序控制器微程序、微指令和微命令；微指令的编码方式；微地址的形式方式。（五） 指令流水线1. 指令流水线的基本概念2. 超标量和动态流水线的基本概念六、总线（一） 总线概述1. 总线的基本概念2. 总线的分类3. 总线的组成及性能指标（二） 总线仲裁1. 集中仲裁方式2. 分布仲裁方式（三） 总线操作和定时1. 同步定时方式2. 异步定时方式（四） 总线标准七、输入输出（I/O）系统（一） I/O 系统基本概念（二） 外部设备1. 输入设备：键盘、鼠标2. 输出设备：显示器、打印机3. 外存储器：硬盘存储器、光盘存储器（三） I/O 接口（I/O 控制器）101. I/O 接口的功能和基本结构2. I/O 端口及其编址（四） I/O 方式1. 程序查询方式2. 程序中断方式中断的基本概念；中断响应过程；中断处理过程；多重中断和中断屏蔽的概念。3. DMA 方式DMA 控制器的组成；DMA 传送过程。4. 通道方式