1、掌握操作系统的基本概念、方法和原理,了解操作系统的结构、功能和服务,理解操作系统所采用的的策略、算法和机制。
2、能够从计算机系统的角度理解并描述应用程序、操作系统内核和计算机硬件协作完成任 的过程、
3、能够运用操作系统原理,分析并解决计算机系统中与操作系统相关的问题。
(一) 操作系统的基本概念
(二) 操作系统的发展历程
(三) 程序运行环境
1、CPU 运行模式:内核模式,用户模式
2、中断和异常的处理
3、系统调用
4、程序的链接与装入
5、程序运行时内存映像与地址空间
(四) 操作系统结构:分层,模块化,宏内核,微内核,外核
(五) 操作系统引导
(六) 虚拟机
(一) 进程与线程
1、进程与线程的基本槪念
2、进程 / 线程的状态与转换
3、线程的实现:内核支持的线程,线程库支持的线程
4、进程与线程的组织与控制
5、进程间通信:共享内存,消息传递、管道
(二) CPU 调度与上下文切换
1、调度的基本概念
2、调度的目标
3、调度的实现:调度器 / 调度程序(scheduler),调度的时机与调度方式(抢占式 / 非抢占式),闲逛进程,内核级线程与用户级线程调度
4、典型调度算法:先来先服务调度算法;短作业(短进程、短线程)优先调度算法;时间片轮转调度算法;优先级调度算法;高响应比优先调度算法;多级队列调度算法;多级反馈队列调度算法
5、上下文及其切换机制
(三) 同步与互斥
1、同步于互斥的基本概念
2、基本的实现方法:软件方法,硬件方法
3、锁
4、信号量
5、条件变量
6、经典同步问题:生产者、消费者问题,读者、写者问题,哲学家进餐问题
(四) 死锁
1、死锁的基本概念
2、死锁预防
3、死锁避免
4、死锁检测和解除
(一) 内存管理基础
1、内存管理的基本概念:逻辑地址空间与物理地址空间、地址变换,内存共享内存保护,内存分配与回收
2、连续分配管理方式
3、页式管理
4、段式管理
5、段页式管理
(二) 虚拟内存管理
1、虚拟内存菇本慨念
2、诸求页式管理
3、页框分配
4、页置换算法
5、内存映射文件(Memory-Mapped Files)
6、虚拟存储器性能的影响因素及改进方式
(一) 文件
1、文件的基本槪念
2、文件元数据和索引节点(i-node)
3、文件的操作:建立,删除,打开,关闭,读,写
4、文件的保护
5、文件的逻辑结构
6、文件的物理结构
(二) 目录
1、目录的基生概念
2、树形目录
3、目录的操作
4、硬链接和软链接
(三) 文件系统
1、文件系统的全局结构(layout):文件系统在外存中的结构、文件系统在内存中的结构
2、外存空闲空间管理办法
3、虚拟文件系统
4、文件系统挂载(mounting)
(一) I/O 管理基础
1、设备:设备的基本概念、设备的分类、I/O 接口、I/O 端口
2、I/O 控制方式:轮询方式、中断方式、DMA 方式
3、I/O 软件层次结构:中断处理程序,驱动程序,设备独立软件,用户层 I/O 软件
4、输入 / 输出应用程序接口:字符设备接口,块设备接口,网络设备接口,阻塞 / 非阻塞 I/O
(二) 设备独立软件
1、缓冲区管理
2、设备分配与回收
3、假脱机技术(SPOOLing)
4、设备驱动程序接口
(三) 外存管理
1、磁盘:磁盘结构,格式化,分区,磁盘调度方法
2、固态硬盘:读写性能特性,磨损均衡