计算机及其应用专业操作系统考试大纲（独立本科段）(下)
第八章 进程的同步与通信
1.进程的顺序性与并发性
2.与时间有关的错误
3.相关临界区
4.进程的互斥
5.进程的同步
6.进程通信
7.线程的概念
（二）自学要求
理解“进程”是操作系统中的基本执行单位，在多道程序设计的系统中往往同时有许多进程存在，它们要轮流占用处理器。这些交叉执行的并发进程相互之间可能是无产在，也可能是相关的。当并发进程竞争共享资源时会出现与时间有关的错误，因此，应采用进程同步与互斥手段使其合理使用共享资源，以保证系统安全。当进程间必须通过信息交换进行协作时，可用进程通信的方式达到目的。
重点是：分析与时间有关的错误；用PV操作实现进程的同步与互斥；用信箱实现进程通信。
（三）考核要求
1.进程的顺序性与并发性（要求达到“简单应用”层次）。
（1）进程的顺序性。
（2）进程可同时执行的含义。
（3）进程的并发性。
（4）并发进程间的关系。
2.与时间有关的错误（要求达到“简单应用”层次）。
（1）并发进程的执行速度取决于自身和进程调度策略。
（2）并发进程交替使用共享资源时会出现与时间有关的错误。
（3）分析并发进程中与时间有关的错误。
3.相关临界区（要求达到“领会”）层次。
（1）临界区的定义。
（2）什么是相关临界区。
（3）对相关临界区的管理要求。
4.进程的互斥（要求达到“综合应用”层次）。
（1）进程互斥的含义。
（2）实现进程互斥的工具——PV操作。
（3）用PV操作管理相关临界区的一般形式。
（4）分析进程互斥问题并用PV操作实现进程互斥。
5.进程的同步（要求达到“综合应用”层次）。
（1）进程同步的含意。
（2）正确使用PV操作实现进程同步。
（3）使用PV操作实现进程同步与互斥的混合问题。
（4）总结用PV操作实现进程同步与互斥时怎样定义信号量，信号量的物理含义及其作用。
6.进程通信（要求达到“领会”层次）。
（1）进程通信的含义。
（2）实现进程通信的基本原语：“发送”和“接收”。
（3）利用信箱通信时“发送”和“接收”原语的功能。
（4）信箱的基本结构。
7.线程的概念（要求达到“识记”层次）。
第九章 死锁
1.死锁的产生
2.死锁的防止
3.死锁的避免
4.死锁的检测
（二）自学要求
理解“死锁”影响系统的可靠性。死锁的产生与进程对资源的需求、进程的执行速度、资源的分配策略有关。系统应采用一定的策略实现资源分配以保证系统的安全。
重点是：死锁的防止和避免。
（三）考核要求
1.死锁的产生（要求达到“领会”层次）。
（1）什么叫死锁。
（2）引起死锁的因素。
2.死锁的防止（要求达到“简单应用”层次）。
（1）系统出现死锁必然同时保持的四个必要条件。
（2）死锁的防止策略：静态分配、按序分配、抢夺式分配。
3.死锁的避免（要求达到“简单应用”层次）。
（1）安全状态。
（2）区分死锁的避免与死锁的防止。
（3）银行算法是怎样避免死锁的。
4.死锁的检测（要求达到“领会”层次）。
（1）什么是死锁的检测。
（2）怎样实现死锁的检测。
（3）检测到死锁后的恢复工作。
第十章 UNIX系统
1.UNIX系统结构
2.UNIX系统的进程
3.UNIX系统的存储管理
4.UNIX系统的文件系统
5.UNIX系统的I/O系统
（二）自学要求
在学习操作系统基本工作原理的基础上，了解一个具体操作系统UNIX的实现方法。
1.UNIX系统结构（要求达到“领会”层次）。
（1）UNIX的层次结构。
（2）UNIX系统的主要特点。
（3）UNIX的程序员接口和用户接口。
2.UNIX系统的进程（要求达到“领会”层次）。
（1）进程的组成。
（2）进程的状态及状态转换。
（3）Shell进程。
（4）进程的创建。
（5）进程调度算法及其实现。
（6）利用管道设施pipe进程间的通信。
3.UNIX系统的存储管理（要求达到“领会”层次）。
（1）对换（Swapping）技术。
（2）虚拟页式存储管理技术。
4.UNIX系统的文件系统（要求达到“领会”层次）。
（1）UNIX系统中的逻辑文件采用流式文件组织。
（2）UNIX的树形目录结构。
（3）UNIX系统中的物理文件采用索引结构组织。
（4）UNIX的索引节点。
（5）UNIX系统中基本文件操作：建立、打开、读、写、关闭、删除等的作用。
（6）文件存储空间——磁盘空间的管理（参阅第五章）。
5.UNIX系统的I/O系统（要求达到“领会”层次）。
（1）块设备和字符设备。
（2）设备文件。
（3）缓冲技术。
（4）块设备的管理。
（5）字符设备的管理。
实验
理解操作系统的工作原理。
（二）实验要求
选择一个自己熟悉的计算机系统和程序设计语言，模拟操作系统基本功能的设计方法及其实现过程。
（三）实验内容
下列两个实验为必做，若有兴趣可自行设计其他实验。
实验1：模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和用先进先出调度算法（FIFO）处理缺页中断。
实验2：模拟采用二级目录结构的磁盘文件系统中的文件操作。
有关说明与实施要求
在考核大纲的考核要求中，提出了“识记”、“领会”、“简单应用”和“综合应用”四个能力层次，它们之间是递进等级关系，后者是建立在前者基础上，它们含义是：
（1）“识记”。能知识有关的名词、概念、知识的意义，并能正确认识和表达。
（2）“领会”。能全面把握基本概念、基本原理、熟悉内容要点及相关内容的区别与联系。
（3）“简单应用”。能用学过的一两个知识点分析和解决简单的问题。
（4）“综合应用”。能用学过的多个知识点综合分析和解决较复杂的问题。
（二）自学教材与主要参考书
（1）自学教材：《操作系统》，全国高等教育自学考试指导委员会组编，谭耀铭主编，中国人民大学出版社出版，1999年版。
（2）自学辅导书：《操作系统》，全国高等教育自学考试指导委员会组编，谭耀铭主编，中国人民大学出版社出版，2000年版。
（3）主要参考书：《计算机操作系统》（第二版），汤子瀛等，西安电子科技大学出版社。《UNIX操作系统教程》。尤晋元，西北电讯工程学院出版社。
（三）对社会助学的要求
（1）应熟悉考试大纲提出的课程总要求和各章的知识点。
（2）应掌握各知识点要求达到的考核层次，并理解对各知识点的具体考核要求。
（3）辅导时应以指定教材为基础，考核大纲为依据，不要随意增删内容，以免与考试大纲脱节。
（4）辅导时要注重基础，突出重点，对考生提出的问题要积极启发引导。
（5）要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难度的试题。
（6）注意对读者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立思考、分析问题、作出判断、解决问题。
（四）关于命题和考试的若干规定
（1）本大纲各章提到的考核要求中各条知识细目都是考核的内容，试题覆盖面大且加大重点内容的覆盖密度。
（2）试卷中对不同能力层次要求的评分所占的比例大致是：“识记”为20%、“领会”为30%，“简单应用”为30%，“综合应用”为20%。
（3）试题难易程度可分为四档：易、较易、较难、难。这四档在每份试卷中所占的比例大致依次为2：3：3：2，且各能力层次中都存在着不同难度的试题。
（4）试题主要题型有选择题、填空题、计算题、简答题、应用题等。
（5）试卷方式为闭卷、笔度。考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。考核时只允许带笔、橡皮和尺，答卷必须用钢笔或圆珠笔书写，颜色为蓝色或墨色墨水，不允许使用其他颜色。
（五）自学时间分配建议
本课题共5学分，含实验1学分。
学习方法指导
但每一门课程都有自身的特殊性，对于具体课程来说，应按照课程的特点具体探讨如何进行学习。要学好《操作系统》课程，关键在于弄清楚操作系统要做什么，怎么去做和为什么要这样去做。所以，如能注意如下几点，将会对操作系统课程的自学起到促进作用。
（一）了解课程性质和要求
在学习本课程的教材前应仔细阅读本大纲的第一部分，了解课程的性质和要求，以便在课程的学习中能紧紧围绕本课程的基本要求。
（二）认真对待课程内容的学习
（1）在开始阅读某章教材之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点、考核要求、自学要求、重点，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
（2）阅读教材时要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本原理必须彻底弄清，对设计技巧要灵活运用。
（3）根据操作系统在计算机系统中的作用，你在学习《操作系统》课程时应围绕如下四个中心问题：
①操作系统是怎样管理计算机系统中各种资源，以及保证资源的使用效率。
②操作系统怎样为用户提供良好的运行环境，以方便用户使用计算机系统。
③操作系统怎样按照用户的要求来控制程序的执行，以保证用户得到满意的服务。
④操作系统怎样合理分配和管理共享资源，以确保计算机系统的安全可靠。
你在学习过程中根据这四个方面边学边总结，那么就可对操作系统有一个比较正确和全面的理解。
（4）对于自学者来说阅读一遍书是不够的，有时阅读两三遍也没完全弄明白，这不足为奇，也不必丧失信心。想想在校学生的学习过程，他们在课前预习，课堂听老师讲解，课后复习，再做习题等。所以，要真正学好一门课反复阅读是正常现象。
（5）做习题是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题能力的重要环节，在做习题前应先认真仔细阅读教材，切忌根据习题选择教材内容，否则本末倒置，欲速则不达。
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