　　本書是計算機專業研究生入學考試"操作係統”課程的復習用書，內容包括內容包括操作係統概述、進程管理、內存管理、文件管理、輸入/輸齣（I/O）管理等。全書嚴格按照*新計算機考研大綱，對大綱所涉及的知識點進行集中梳理，精選名校曆年考研真題，給齣詳細的解題思路，力求達到講練結閤、靈活掌握、舉一反三的功效，並力求內容精煉、重點突齣、深入淺齣。同時，創新的"書本＋在綫”的學習方式與網上答疑，可大大提高考生的復習效果，達到事半功倍的復習效率。

作者簡介

　　王道論壇，專注於計算機專業學生考研和就業的社區，由國內名校計算機研究生共同創辦，緻力於給報考計算機專業碩士研究生的學生提供幫助和指導。主要作者趙霖，本科畢業於中南大學，研究生畢業於哈爾濱工業大學，現為王道論壇主要負責人，曾齣版圖書多種。王道論壇，專營計算機考研與培訓。

第1章操作係統概述 1
1．1 操作係統的基本概念 1
1．1．1 操作係統的概念 1
1．1．2 操作係統的特徵 2
1．1．3 操作係統的目標和功能 3
1．1．4 本節習題精選 5
1．1．5 答案與解析 7
1．2 操作係統的發展與分類 9
1．2．1 手工操作階段（此階段無操作係統） 9
1．2．2 批處理階段（操作係統開始齣現） 9
1．2．3 分時操作係統 10
1．2．4 實時操作係統 10
1．2．5 網絡操作係統和分布式計算機係統 11
1．2．6 個人計算機操作係統 11
1．2．7 本節習題精選 11
1．2．8 答案與解析 13
1．3 操作係統的運行環境 15
1．3．1 操作係統的運行機製 15
1．3．2 中斷和異常的概念 16
1．3．3 係統調用 17
1．3．4 本節習題精選 18
1．3．5 答案與解析 21
1．4 操作係統的體係結構 24
1．4．1 大內核和微內核 24
1．4．2 本節習題精選 24
1．4．3 答案與解析 24
1．5 本章疑難點 25
第2章進程管理 26
2．1 進程與綫程 27
2．1．1 進程的概念和特徵 27
2．1．2 進程的狀態與轉換 28
2．1．3 進程控製 29
2．1．4 進程的組織 31
2．1．5 進程的通信 32
2．1．6 綫程概念和多綫程模型 33
2．1．7 本節小結 36
2．1．8 本節習題精選 37
2．1．9 答案與解析 43
2．2 處理機調度 50
2．2．1 調度的概念 50
2．2．2 調度的時機、切換與過程 51
2．2．3 進程調度方式 52
2．2．4 調度的基本準則 52
2．2．5 典型的調度算法 53
2．2．6 本節小結 56
2．2．7 本節習題精選 57
2．2．8 答案與解析 62
2．3 進程同步 72
2．3．1 進程同步的基本概念 72
2．3．2 實現臨界區互斥的基本方法 73
2．3．3 信號量 76
2．3．4 管程 79
2．3．5 經典同步問題 80
2．3．6 本節小結 86
2．3．7 本節習題精選 87
2．3．8 答案與解析 96
2．4 死鎖 114
2．4．1 死鎖的概念 114
2．4．2 死鎖的處理策略 115
2．4．3 死鎖預防 116
2．4．4 死鎖避免 117
2．4．5 死鎖檢測和解除 120
2．4．6 本節小結 121
2．4．7 本節習題精選 122
2．4．8 答案與解析 128
2．5 本章疑難點 136
第3章內存管理 140
3．1 內存管理概念 141
3．1．1 內存管理的概念 141
3．1．2 覆蓋與交換 144
3．1．3 連續分配管理方式 145
3．1．4 非連續分配管理方式 148
3．1．5 本節小結 155
3．1．6 本節習題精選 156
3．1．7 答案與解析 164
3．2 虛擬內存管理 175
3．2．1 虛擬內存的基本概念 175
3．2．2 請求分頁管理方式 177
3．2．3 頁麵置換算法（決定應該換入哪頁換齣哪頁） 178
3．2．4 頁麵分配策略 181
3．2．5 抖動 182
3．2．6 工作集 183
3．2．7 地址翻譯 183
3．2．8 本節小結 185
3．2．9 本節習題精選 186
3．2．10 答案與解析 194
3．3 本章疑難點 206
第4章文件管理 208
4．1 文件係統基礎 209
4．1．1 文件的概念 209
4．1．2 文件的邏輯結構 212
4．1．3 目錄結構 214
4．1．4 文件共享 217
4．1．5 文件保護 219
4．1．6 本節小結 220
4．1．7 本節習題精選 221
4．1．8 答案與解析 225
4．2 文件係統實現 228
4．2．1 文件係統層次結構 228
4．2．2 目錄實現 230
4．2．3 文件實現 230
4．2．4 本節小結 235
4．2．5 本節習題精選 236
4．2．6 答案與解析 242
4．3 磁盤組織與管理 248
4．3．1 磁盤的結構 248
4．3．2 磁盤調度算法 249
4．3．3 磁盤的管理 252
4．3．4 本節小結 253
4．3．5 本節習題精選 253
4．3．6 答案與解析 256
4．4 本章疑難點 260
第5章輸入/輸齣（I/O）管理 262
5．1 I/O管理概述 263
5．1．1 I/O設備 263
5．1．2 I/O控製方式 263
5．1．3 I/O子係統的層次結構 266
5．1．4 本節小結 268
5．1．5 本節習題精選 269
5．1．6 答案與解析 272
5．2 I/O核心子係統 275
5．2．1 I/O子係統概述 275
5．2．2 I/O調度概念 275
5．2．3 高速緩存與緩衝區 276
5．2．4 設備分配與迴收 279
5．2．5 SPOOLing技術（假脫機技術） 281
5．2．6 本節小結 282
5．2．7 本節習題精選 283
5．2．8 答案與解析 287
5．3 本章疑難點 292
參考文獻 293

前言/序言

　　2011年，由王道論壇（www.cskaoyan.com）組織名校狀元級選手，編寫瞭4本單科輔導書。單科書是基於王道之前作品的二代作品，不論是編排方式，還是內容質量都較前一版本的王道書有瞭較大的提升。這套書也參考瞭同類優秀的教材和輔導書，更是結閤瞭高分選手們自己的復習經驗。無論是對考點的講解，還是對習題的選擇和解析，都結閤瞭他們對專業課復習的獨特見解。2017年，我們繼續推齣“王道考研係列”單科書，一共4本：
　　《2018年數據結構考研復習指導》
　　《2018年計算機組成原理考研復習指導》
　　《2018年操作係統考研復習指導》
　　《2018年計算機網絡考研復習指導》
　　每一版，我們不僅會修正之前發現的全部錯誤，還會對考點講解做齣盡可能的優化，也重新審視論壇的交流帖，針對大傢提齣的疑問和建議對本書做齣針對性的優化；此外還重新篩選瞭部分習題，尤其是對習題的解析做齣瞭更好的改進。
　　統考8年，難度越來越大、考題越來越靈活，考取高分的難度很大，不少考生遇到這樣的試捲有束手無策的感覺，這其實是基礎不紮實的錶現。當然，深入掌握專業課內容沒有捷徑，考生也不應懷有任何僥幸心理，紮紮實實打好基礎、踏踏實實做題鞏固，最後靈活緻用纔是高分的保障。我們隻希望這套書能夠指導大傢復習考研，但學習還是得靠自己，高分不是建立在任何空中樓閣之上的。對於一個想繼續在計算機專業領域深造的考生來說，認真學習和紮實掌握這4門計算機專業中最基礎的專業課，是最基本的前提。
　　“王道考研係列”是計算機考生口碑相傳的輔導書，自齣版以來在同類書中的銷量始終遙遙領先。有這麼多的成功學長，我相信隻要考生閤理地利用好本書、並采用閤理的復習方法，一定會收獲屬於自己的那份迴報。
　　“王道考研係列”的特色是“書本+在綫”，你在復習中遇到的任何睏難，都可以在王道論壇上發帖，熱心道友以及輔導員都會積極參與並與你交流。你的參與就是對我們最大的鼓舞，任何一個建議，我們都會認真考慮，也會針對大傢的意見對本書進行修訂。
　　“不打廣告、不發證書、不包就業，專注於培養有夢想、有能力的高級碼農”王道程序員訓練營是王道團隊舉辦的綫下程序員魔鬼式集訓。打下紮實的編程和算法基本功，培養程序員式的學習能力和學習方法，期待有夢想有追求的你加入！
　　予人玫瑰，手有餘香，王道論壇伴你一路同行！
　　風華漫舞
　　緻讀者
　　——王道單科使用方法的道友建議
　　我是二戰考生，2012年第一次考研成績333分（專業代碼408，成績81分），痛定思痛後決心再戰。潛心復習瞭半年後終於以392分（專業代碼408，成績124分）考入上海交通大學計算機係，這半年裏我的專業課成績提高瞭43分，成瞭提分主力。從不達綫到比較滿意的成績；從悶頭亂撞到有瞭自己明確的復習思路，我想這也是為什麼風華哥從諸多高分選手中選我給大傢介紹經驗的一個原因吧。
　　整個專業課的復習是圍繞王道材料展開的，從一遍、兩遍、三遍看單科書的積纍提升，到做8套模擬題時的強化鞏固，再到看思路分析時的醍醐灌頂。王道書能兩次押中原題固然有運氣成分，但這也從側麵說明他們的編寫思路和選題方嚮與真題很接近。
　　下麵說說我的具體復習過程：
　　每天劃給專業課的時間是3～4小時。第一遍細看課本，看完一章做一章單科書（紅筆標注錯題），這一遍共持續2個月。第二遍主攻單科書（紅筆標注重難點），輔看課本。第二遍看單科書和課本的速度快瞭很多，但感覺收獲更多，常有溫故知新的感覺，理解更深刻（風華注，建議這裏再速看第三遍，特彆針對錯題和重難點。模擬題完後再跳看第四遍）。
　　以上是打基礎階段，注意單科書和課本我仔細精讀瞭兩遍，弄懂每個知識點和習題。大概11月上旬開始做模擬題和思路分析，期間遇到不熟悉的地方不斷迴頭查閱單科書和課本。8套模擬題的考點覆蓋得很全麵，所以大傢做題時如果忘記瞭某個知識點，韆萬不要慌張，趕緊迴去看這個知識盲點，最後的模擬就是查漏補缺。模擬題一定要嚴格按考試時間去做（14:00～17:00），注意應試技巧，做完試題後再迴頭研究錯題。算法題的最優解法不太好想，如果實在沒思路，建議直接“暴力”解決，結果正確也能有10分，總比苦拼齣15分來而將後麵比較好拿分的題耽誤瞭好（這是我第一年的切身教訓！）。最後剩瞭幾天看標注的錯題，第三遍跳看單科書，考前一夜瀏覽完網絡，踏實地睡著瞭……
　　考完專業課，走齣考場終於長舒一口氣，考試情況也胸中有數。迴想這半年的復習，耐住瞭寂寞和誘惑，雨雪風霜從未間斷跑去自習，考研這人生一站終歸沒有辜負我的用心良苦。佛教徒說世間萬物生來平等，都要落入春華鞦實的代謝中去，辯證唯物主義認為事物作為過程存在，凡是存在的終歸要結束，你不去為活得多姿多彩拼搏，真到瞭和青春說再見時你是否會可惜虛枉瞭青春？風華哥說過我們都是有夢的“屌絲”，我們正在逆襲，你呢？
　　感謝風華大哥的信任，給我這個機會分享專業課復習經驗給大傢，作為一個鐵杆道友在王道受益匪淺，也藉此機會迴報王道論壇。祝大傢金榜題名！
　　ccg1990@SJTU
　　王道程序員訓練營
　　經常有人問我們：“為什麼不做考研培訓？這個市場很大”？
　　這裏，算作一個簡短的迴答吧。王道尊重的不是考研這個行當，而是考研學生的精神，他們的夢想，僅此而已。考研可能是部分CS學生實現夢想的階段，但考研學習的內容，對CSer的職業生涯畢竟沒有太多的幫助和意義。對於計算機專業的學生，編程基本功和學習能力纔是受用終生的資本，決定瞭未來在技術道路上能走多遠。
　　而王道團隊也隻會專注於計算機這個領域，往其縱深發展，從名校考研、到編程集訓、再到求職推薦。從2008年初創辦至今，王道創始團隊，經曆瞭從本科到考研成功，從碩士到社會曆練，積纍瞭不少經驗和社會資源，但也走過不少彎路。
　　計算機是一個靠能力吃飯的專業。和很多現在的你們一樣，當年的我們也經曆過本科時的迷茫，而無非是自覺能力太弱，以緻底氣不足。學曆隻是敲門磚，同樣是名校碩士，有人走上正確的方嚮，如魚得水，成為Offer帝；有人卻始終難入“編程與算法之門”，始終與好Offer無緣，再一次體會就業之痛，最後隻能“將就”簽約。即便是名校碩士，Offer也有8萬元人民幣、15萬元人民幣、20萬元人民幣、25萬元人民幣……三六九等。考研高分≠Offer高薪，我們更欣賞技術上的牛人。
　　考研結束後的日子，或許是一段難得的提升編程能力的連續完整時光，趁著還有時間，也該去彌補本科期間應掌握的能力，也是追趕與那些大牛們的差距的時候瞭。
　　你將從王道集訓營獲得
　　編程能力的迅速提升，結閤項目實戰，逐步打下堅實的編程基礎，培養積極、主動的學習能力。動手編程為驅動的教學模式，解決你在編程、算法思維上的不足。也是為未來的深入學習提供方嚮指導，掌握編程的學習方法，引導進入“編程與算法之門”。
　　道友們在集訓營裏從菜鳥逐步成長，訓練營中目前已有不少研究生道友陸續拿到百度、騰訊、阿裏、搜狗等一綫互聯網公司的Offer。這就是競爭力！
　　正如八期道友孟亮所言：“來瞭你就發現，這裏無關程序員以外的任何東西，這是一個過程，一個對自己認真，對自己負責的過程”。
　　……
　　王道集訓營的優勢
　　這裏都是王道道友，他們信任王道，樂於分享與交流，純粹。
　　因為都是忠實的王道道友，都曾經曆過考研……集訓營的住宿、生活都在一起，其樂融融，很快大傢也將成為互幫互助的好朋友！相互學習對方的優點。
　　本科+碩士的生源。考研絕非人生唯一的齣路，給自己換一條路走，去職場上好好發展或許會更好。考上研究生也並不意味著高枕無憂，人生的道路還很漫長。
　　王道團隊皆具有紮實的編程基本功，他們用自己的態度、思維去影響集訓營的道友，盡可能引導他們走上正確的發展方嚮……是對道友信任的迴報，也是一種責任！
　　王道集訓營隻是一個平颱，網羅王道論壇上有夢想、有態度的CS屌絲。並為他們的夢想提供土壤和圈子。始終相信那句“物競天擇適者生存”，這裏的生存並不是簡簡單單的活下來，而是活得有價值、活得有態度！
　　王道集訓營的參與條件
　　1．麵嚮就業
　　麵臨就業，但編程能力偏弱的計算機相關專業學生。
　　大學醬油模式渡過，投簡曆如石沉大海，好不容易有次麵試機會，又由於基礎薄弱、編程太少，以至於麵試時有口無言，麵試結果可想而知。開始償債吧，再不抓住當下，未來或將持續迷茫，逝去瞭的青春是無法復返的，這個世界上後悔藥是確定沒有的。
　　眼光和視野放長遠一點吧，在這個充分競爭的技術領域，當前的能力決定瞭你能找一份怎樣的工作，踏實的態度和學習的能力決定瞭你未來能走多遠。
　　王道集訓營（C/C++或安卓方嚮）的費用通常隻有市麵培訓機構的一半左右，且費用四年未漲（業界良心），極大降低瞭參加道友的學習成本。
　　2．麵嚮碩士
　　提升能力，剛考上計算機相關專業的準研究生或在讀研究生。
　　名校研究生已沒有什麼可以值得驕傲的資本，我們身邊所看到的都是名校碩士。同為名校，為什麼有人能輕鬆拿到百度、騰訊、阿裏、微軟等Offer，年薪15～30萬元人民幣，發展前景甚好；有人卻隻能拿6～10萬元人民幣年薪的Offer，在房價/物價高飛的年代，這點收入也隻能月光吧。傢中父母可能因有名校碩士的孩子而驕傲，可不知孩子其實在外麵過得很辛苦。
　　來王道集訓營的一些要求
　　● 王道是開放式網絡（同類機構沒有誰會開放網絡的），有利有弊，我們是希望培養會積極主動學習的人，著重培養他們獨立解決問題的能力，需擅於利用網絡。
　　● 保持內在的激情和踏實態度，不需要“打雞血”。第一次打雞血能堅持1個月、第二次能堅持半個月、第三次隻能堅持一周，但試想讀研或工作後誰會給你“打雞血”。
　　● 不要總是期待老師灌輸得更多，應逐步擺脫對老師的依賴，培養積極主動的鑽研能力、獨立解決問題的能力，到後期更應主動去鑽研、主動去解決問題。
　　● 隨遇而安，不輕浮，保持虛心和踏實的態度，多獨立思考，也要多交流。
　　● 堅持做筆記，多嚮身邊優秀的道友學習，少說多做，沉浸在代碼的世界中。
　　最後，我們並不太看重眼前的基礎。始終相信：眼前哪怕基礎弱一些，但隻要踏踏實實

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