2021年山東大學考研大綱

849-軟件工程專業基礎綜合

操作系統

一、考查目標

操作系統是軟件工程專業的一門核心專業基礎課程，具有較強的理論性和實踐性。該課程的考試內容包括引論、進程管理、內存管理、存儲管理（包括文件系統與輸入/輸出系統）、保護與安全五部分的相關概念、設計原理和實現方法?？荚嚨木唧w要求包括：

1. 了解操作系統在計算機系統中的作用、地位、發展和特點。

2. 理解操作系統的基本概念、主要功能、主要組成部分，掌握操作系統各個組成部分的設計方法和實現技術。

3. 能夠運用所學的操作系統原理、方法和技術對相關問題進行分析和解決。

二、考試的內容

1．導論

1）操作系統的概念

2）計算機系統的操作、存儲結構、輸入輸出結構和計算機系統的體系結構。

3）操作系統的結構組成、操作系統的操作及各部分的功能、高速緩沖存儲器CACHE

4）操作系統的分類和運行環境

2．操作系統結構

1）操作系統提供的服務類型

2）操作系統的用戶接口類型

3）系統調用及類型

4）操作系統的設計和實現方法

5）操作系統的結構分類及優缺點

6）虛擬機的基本概念和原理

3．進程

1）進程的概念、組織、控制和狀態轉換

2）進程調度的基本概念

3）進程的操作，包括進程的生成、終止等

4）進程通信

4．線程

1）線程的概念與動機

2）多線程模型

5．CPU調度

1）調度的基本概念

2）調度的時機、切換和過程

3）調度的基本準則

4）典型調度方法：先來先服務調度算法、最短作業優先調度算法、優先級調度算法、時間片輪轉調度算法、多級隊列調度算法、多級反饋隊列調度算法

5）線程調度

6）調度算法的性能評估

6．進程同步

1）進程同步的基本概念

2）臨界區訪問的原則及實現臨界區互斥的基本方法：軟件實現方法和硬件實現方法

3）信號量概念與基本機制

4）經典同步問題：生產者－消費者問題、讀者－寫者問題、哲學家就餐問題和理發師問題。

5）管程的基本概念、原理和實現

7．死鎖

1）死鎖的概念及條件

2）死鎖的處理策略

3）死鎖的預防及實現方法

4）死鎖的避免：系統安全狀態、資源分配圖算法、銀行家算法

5）死鎖的檢測方法和解除

8．主存

1）內存管理的基本概念：程序的裝入與鏈接、邏輯地址與物理地址、內存保護

2）交換技術

3）內存的分配管理方法：連續分配管理方法、分頁管理方法、分段管理方法、段頁式管理方法。

9．虛擬內存

1）虛擬內存的基本概念

2）請求分頁管理方法

3）頁面置換算法：先進先出置換算法、最佳置換算法、最近最少使用置換算法、近似最近最少使用置換算法

4）幀的分配策略

5）抖動現象的原因及解決方法

6）內核內存的分配方法

7）虛擬內存中需要考慮的其他問題：預調頁、頁大小的影響、TLB的搜索能力、逆向頁表等

10．文件系統接口

1）文件的基本概念

2）文件的結構：順序文件、索引文件等

3）文件的訪問方法

4）目錄結構：文件的存儲結構、單級目錄結構、兩級目錄結構、樹形目錄結構、無環圖目錄結構、通用圖目錄結構

5）文件共享

11．文件系統實現

1）文件系統的結構

2）文件系統的實現

3）目錄的實現

4）文件的磁盤空間分配方法：連續、鏈式、索引

5）空閑空間的管理

12．大容量存儲

1）磁盤的結構

2）磁盤的調度方法：先到先服務調度算法、最短尋道時間調度算法、SCAN調度算法、C-SCAN調度算法、LOOK調度算法、C-LOOK調度算法

3）磁盤管理：格式化、引導塊、壞塊的處理

4）RAID結構

13．輸入/輸出系統

1）輸入/輸出硬件

2）輸入/輸出訪問控制方式

3）輸入/輸出應用接口

4）內核輸入/輸出子系統：輸入/輸出調度、緩存、緩沖、假脫機與設備預留、錯誤處理、輸入/輸出保護、內核數據結構

5）輸入/輸出從請求到硬件操作的轉換過程

14．保護

1）保護的目標與原則

2）保護域

3）訪問矩陣及實現方法：全局表、訪問列表、能力表

15．安全

1）系統中存在的安全問題以及安全措施的級別

2）程序的威脅：木馬、后門、邏輯炸彈、棧與緩沖溢出、病毒

3）系統與網絡威脅：蠕蟲、端口掃描、DoS

數據結構

一、考試基本要求

要求考生系統地理解數據結構的基本概念，掌握各種數據結構的定義和實現算法。要求考生具有抽象思維能力，邏輯推理能力，和綜合運用所學的知識分析問題和解決問題的能力。

二、考試范圍和主要內容

1．預備知識

了解C++和Java基本語法結構；掌握遞歸思想。

2．程序性能

了解復雜性的表示和計算方法。

掌握插入排序、選擇排序、冒泡排序、名詞排序基本思想。

3．數據描述

掌握線性表的公式化描述、鏈表描述、間接尋址等存儲方法，了解遍歷器的作用和實現方法，掌握插入、刪除、合并等運算方法。

掌握箱子排序、基數排序

4．數組和矩陣

掌握對角矩陣、三對角矩陣、三角矩陣、對稱矩陣等特殊矩陣的特征，掌握存儲方法和基本運算實現。

5．堆棧

掌握堆棧的基本概念、基本操作和實現方法。

掌握括號匹配的實現思想。

6．隊列

掌握隊列的基本概念、基本操作和實現方法。第七章 跳表和散列

掌握散列的基本概念、基本操作和實現方法。

7．二叉樹

掌握二叉樹的基本概念、存儲方法、常用操作和特征；掌握二叉樹的前序、中序、后序、按層遍歷方法。

8．優先隊列

掌握堆的基本概念和插入、刪除和初始化方法。

掌握堆排序思想。

掌握霍夫曼樹、霍夫曼編碼實現方法。

9．搜索樹

掌握二叉搜索樹(排序樹)基本概念和插入、刪除、搜索的實現方法。

掌握m叉搜索樹和B樹基本概念以及插入、刪除、搜索的實現方法。

10．圖

掌握圖基本概念。

掌握圖的鄰接矩陣和臨界鏈表存儲方法；掌握圖的深度優先和廣度優先遍歷算法。

了解圖的尋找路徑和尋找連通構件方法。

了解生成樹的尋找方法。

11．貪婪算法

掌握AOV網的拓撲排序算法。

掌握單源最短路徑Dijkstra算法。

掌握最小耗費生成樹的概念、Prim算法和Kruskal算法。

12．分而治之算法

掌握歸并排序、快速排序實現方法。