内容导读
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# 2026王道《操作系统》
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# 内容简介
本书是计算机专业硕士研究生入学考试“操作系统”课程的复习用书，内容包括计算机系统概述、进程与线程、内存管理、文件管理、输入/输出管理等。全书严格按照最新计算机考研大纲操作系统部分的要求，对大纲所涉及的知识点进行集中梳理，力求内容精练、重点突出、深入浅出。本书精选部分名校的历年考研真题，给出详细的解题思路，力求实现讲练结合、灵活掌握、举一反三的功效。
本书可作为考生参加计算机专业硕士研究生入学考试的复习用书，也可作为计算机类专业学生学习“操作系统”课程的辅导用书。
未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。
版权所有，侵权必究。
图书在版编目（CIP）数据
2026年操作系统考研复习指导 / 王道论坛组编.
北京：电子工业出版社，2025.1.--ISBN 978-7-121-49365-2
I. TP316
中国国家版本馆CIP数据核字第202434U679号
责任编辑：谭海平
印刷：保定市中画美凯印刷有限公司
装订：保定市中画美凯印刷有限公司
出版发行：电子工业出版社
北京市海淀区万寿路173信箱 邮编：100036
开本：787×1092 1/16 印张：23.25 字数：656.2千字
版次：2025年1月第1版
印次：2025年1月第1次印刷
定价：71.00元
凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。
质量投诉请发邮件至zlts@phei.com.cn，盗版侵权举报请发邮件至dbqq@phei.com.cn。
本书咨询联系方式：（010）88254552，tan02@phei.com.cn。
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# B站搜索“王道计算机教育”
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## 【关于配套视频的说明】
1. 配套的考点精讲视频和习题讲解视频将持续更新和迭代。读者若有任何问题或建议，欢迎在评论区留言。王道会采纳有价值的留言，并及时优化视频。
2. 兑换码仅用于兑换配套课件资源。视频均免费发布在B站。
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4. 请支持正版，用户的支持也是王道持续做好课程和内容的动力。
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# 前言
“王道考研系列”的定位是考试类辅导书。本书主要分为考点讲解部分和习题讲解部分，前者的篇幅约占 43%，后者的篇幅约占 57%。考点讲解部分按照统考大纲梳理考点，主要参考了一些权威教材，如汤小丹老师的《计算机操作系统》、国外经典教材《现代操作系统》等，并且融合了作者的总结与理解，在此对这些老师表示致敬和感谢！习题讲解部分主要精选自多所名校的自命题考研真题、教材配套习题册、同类辅导书，或者改编自统考真题。
由于篇幅限制，考点讲解部分较为精炼，对学科基础较为薄弱的读者来说，可能难以理解。为此，我们提供了配套的考点精讲视频和习题讲解视频。考点精讲视频有形象丰富的动画演示、由浅入深的考点分析，相信能打通读者复习过程中的“任督二脉”。往年有不少读者反馈视频和王道书不太匹配，这是因为王道书的出版时间远早于课程制作时间，而咸鱼老师录制课程时会参考众多的优秀教材（不限于王道书）；后面，我们将逐步解决这个问题。此外，之前的习题讲解视频主要由高分学长录制，质量参差不齐，今年将改由王道全职老师“全盘更新”，且只提供更新后的习题讲解视频，但更新速度可能赶不上读者的复习速度，还请谅解。
考点精讲视频和习题讲解视频免费发布在B站账号“王道计算机教育”上。
“王道考研系列”是计算机考研学子口碑相传的辅导书，自2011版首次推出以来，就始终占据同类书销量的榜首位置，这就是口碑的力量。有这么多学长的成功经验，相信读者只要合理地利用本套书，并采用科学的复习方法，就一定能收获属于自己的那份回报。
针对考研学子的需求，我们还开发了除本书配套视频外的一系列计算机考研课程，包括C语言督学课、408基础课、408暑期强化课、408冲刺串讲课、机试课、复习规划、伴学督学、一对一指导、全程实时答疑和择校服务等。王道的课程同样是市面上领先的计算机考研课程，对学科基础较为薄弱的读者来说，相信这些课程和服务定能助你一臂之力。
“不包就业、不包推荐，培养有态度的码农。”王道训练营是王道团队打造的线下魔鬼式编程训练营。打下编程功底、增强项目经验，彻底转行入行，不再迷茫，期待有梦想的你！
参与本书编写的人员主要有赵霖、罗乐、徐秀瑛、赵淑芬、赵淑芳、罗庆学、赵晓宇、喻云珍、余勇、刘政学等。予人攻瑰，手有余香，王道论坛伴你一路同行！
对本书的任何建议，或发现有错误，欢迎扫码与我们联系，以便及时优化或纠错。
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# 致读者
——关于王道单科辅导书使用方法的道友建议
我是“二战考生”，2012年第一次考研成绩为333分（专业代码408，成绩为81分），痛定思痛后决心再战。潜心复习了半年后终于以392分（专业代码408，成绩为124分）考入上海交通大学计算机科技与技术专业，这半年里我的专业课成绩提高了43分，成了提分主力。从未达到录取线到考出比较满意的成绩，从蒙头乱撞到有了自己明确的复习思路，我想这也是风华哥从诸多高分选手中选择我给大家介绍经验的一个原因吧。
整个专业课的复习是围绕王道辅导书展开的，从一遍、两遍、三遍看单科辅导书的积累提升，到做8套模拟题时的强化巩固，再到看思路分析时的醍醐灌顶。王道辅导书能两次押中算法原题固然有运气成分，但这也从侧面说明编者的编写思路和选题方向与真题很接近。
下面说一说我的具体复习过程。
每天划给专业课的时间是 3～4 小时。第一遍仔细看课本，看完一章做一章单科辅导书上的习题（红笔标注错题），这一遍共持续2个月。第二遍主攻单科辅导书（红笔标注重难点），辅看课本。第二遍看单科辅导书和课本的速度快了很多，但感觉收获更多，常有温故知新的感觉，理解更深刻。（风华注：建议这里再速看第三遍，特别针对错题和重难点。模拟题做完后再跳看第四遍。）
以上是打基础阶段，注意：我仔细精读了两遍单科辅导书和课本，以便尽量弄懂每个知识点和习题。大概11月上旬开始做模拟题和思路分析，其间遇到不熟悉的地方不断回头查阅单科辅导书和课本。8套模拟题的考点覆盖得很全面，所以大家做题时如果忘记了某个知识点，千万不要慌张，赶紧回去看这个知识点，最后的模拟就是查漏补缺。模拟题一定要严格按考试时间（3小时）去做，注意应试技巧，做完试题后再回头研究错题。算法题的最优解法不太好想，如果实在没思路，建议直接“暴力”解决，结果正确也能有10分，总比苦拼出15分来而将后面比较好拿分的题耽误了好（这是我第一次考研的切身教训）。最后剩了几天看标注的错题，第三遍跳看单科辅导书，考前一夜浏览完网络，踏实地睡着了……
考完专业课，走出考场终于长舒一口气，考试情况也心中有数。回想这半年的复习，耐住了寂寞和诱惑，雨雪风霜从未间断地跑去自习，考研这人生一站终归没有辜负我的良苦用心。佛教徒说世间万物生来平等，都要落入春华秋实的代谢中去；辩证唯物主义认为事物作为过程存在，凡是存在的终归要结束。你不去为活得多姿多彩而拼搏，真到了和青春说再见时，你是否会可惜虚度了青春？风华哥说过，我们都是有梦想的青年，我们正在逆袭，你呢？
感谢风华哥的信任，给我这个机会为大家分享专业课复习经验，作为一个铁杆道友在王道受益匪浅，也借此机会回报王道论坛。祝大家金榜题名！
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# 王道训练营
王道是道友们考研路上值得信赖的好伙伴，十多年来陪伴了数百万计算机考研人，不离不弃。王道尊重的不是考研这个行当，而是考研学生的精神和梦想。考研可能是同学们实现梦想的起点，但专业功底和学习能力更是受用终生的资本，它决定了未来在技术道路上能走多远。从考研图书，到辅导课程，再到编程培训，王道只专注于计算机考研及编程领域。
计算机专业是一个靠实力吃饭的专业。王道团队中很多人的经历或许和现在的你们相似，也经历过本科时的迷茫，无非是自知能力太弱，以致底气不足。学历只是敲门砖，同样是名校硕士，有人如鱼得水，最终成为“Offer帝”，有人却始终难入“编程与算法之门”，再次体会迷茫的痛苦。我们坚信一个写不出合格代码的计算机专业学生，即便考上了研究生，也只是给未来的失业判了个“缓期执行”。我们也希望所做的事情能帮助同学们少走弯路。
考研结束后的日子，或许是一段难得的提升编程能力的连续时光，趁着还有时间，应该去弥补本科期间应掌握的能力，缩小与“科班大佬们”的差距。
把参加王道训练营视为一次对自己的投资，投资自身和未来才是最好的投资。
## 王道训练营简介
### 1. 面向就业
希望转行就业，但编程能力偏弱的学生。
考研并不是人生的唯一出路，努力拼搏奋斗的经历总是难忘的，但不论结果如何，都不应有太大的遗憾。不少考研路上的“失败者”在王道都到达了自己在技术发展上的新里程碑，我们相信一个肯持续努力、积极上进的学生一定会找到自己正确的人生方向。
再不抓住当下，未来或将持续迷茫，逝去了的青春不复返。在充分竞争的技术领域，当前的能力决定了你能找一份怎样的工作，踏实的态度和学习的能力决定了你未来能走多远。
王道训练营致力于给有梦想、肯拼搏、敢奋斗的道友提供最好的平台！
### 2. 面向硕士
希望提升能力，刚考上计算机相关专业的准硕士。
考研逐年火爆，能考上名校确实是重要的转折，但硕士文凭早已不再稀缺。考研高分并不等于高薪Offer，学历也不能保证你拿到好Offer，名校的光环能让你获得更多面试机会，但真正要拿到好Offer，比拼的是实力。同为名校硕士，Offer的成色可能千差万别，有人轻松拿到腾讯、阿里、字节、百度等优秀公司的Offer，有人面试却屡屡碰壁，最后只能“将就”签约。
人生中关键性的转折点不多，但往往能对自己的未来产生深远的影响，甚至决定了你未来的走向，高考、选专业、考研、找工作都是如此，把握住关键转折点需要眼光和努力。
### 3. 报名要求
- 具有本科学历，愿意通过奋斗去把握自己的人生，愿意重回高三冲刺式的学习状态。
- 完成开课前的作业，用作业考察态度，合格者才能获得最终的参加资格，宁缺毋滥！对于意志不够坚定的同学而言，这些作业也算是设置的一道门槛，决定了是否有参加的资格。
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作业完成情况是最重要的考核标准，我们不会歧视跨度大的同学，坚定转行的同学往往会更努力。专业跨度大、学校弱这些是无法改变的标签，唯一可以改变的就是通过持续努力来提升自身的技能，而通过高强度的短期训练是完全有可能逆袭的，太多的往期学员已有过证明。
## 4. 学习成效
迅速提升编程能力，结合项目实战，逐步打下坚实的编程基础，培养积极、主动的学习能力。以动手编程为驱动的教学模式，弥补你在编程、思维上的不足，也为未来的深入学习提供方向指导，让你掌握学习编程的方法，引导你进入“编程与算法之门”。
道友们在训练营里从“菜鸟”逐步成长，训练营中不少往期准硕士学员后来陆续拿到了阿里、腾讯、字节、百度、美团、小米等一线互联网大厂的Offer。这就是竞争力！
## 王道训练营优势
这里都是道友，他们信任王道，乐于分享与交流，氛围好而纯粹。
一起经历过考研训练的生活、学习，大家很快会成为互帮互助的好战友，相互学习、共同进步，在转行的道路上，这就是最好的圈子。正如某期学员所言：“来了你就发现，这里无关程序员以外的任何东西，这是一个过程，一个对自己认真、对自己负责的过程。”
考研绝非人生的唯一出路，给自己换一条路走，去职场上好好发展或许会更好。即便考上研究生也不意味着高枕无忧，人生的道路还很漫长。
王道团队成员皆具有扎实的编程功底，他们用自己的技术和态度去影响训练营的学员，尽可能指导学员走上正确的发展道路是对道友信任的回报，也是一种责任！
王道训练营是一个平台，网罗王道论坛上有梦想、有态度的青年，并为他们的梦想提供土壤和圈子。王道始终相信“物竞天择，适者生存”，这里的生存不是指简简单单地活着，而是指活得有价值、活得有态度！
## 王道训练营课程
王道训练营开设4种班型：
- Linux C 和 C++ 短期班（40～45天，初试后开课，复试冲刺）
- Java EE 方向（4个月，武汉校区）
- Linux C/C++ 方向（4个月，武汉校区）
- Python 太数据方向（3个半月，直播授课或深圳校区）
短期班的作用是在初试后及春节期间，快速提升学员的编程水平和项目经验，给复试、面试加分。其他3种班型既面向有就业需求的学员，又适合想提升能力或打算继续考研的学员。
要想了解王道训练营，可以关注王道论坛“王道训练营”版面，或者扫码加老师微信。
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# 目录
第 1 章 计算机系统概述 1
1.1 操作系统的基本概念 1
1.1.1 操作系统的概念 1
1.1.2 操作系统的功能和目标 2
1.1.3 操作系统的特征 3
1.1.4 本节习题精选 5
1.1.5 答案与解析 6
1.2 操作系统发展历程 7
1.2.1 手工操作阶段（此阶段无操作系统） 7
1.2.2 批处理阶段（操作系统开始出现） 7
1.2.3 分时操作系统 8
1.2.4 实时操作系统 9
1.2.5 网络操作系统和分布式计算机系统 9
1.2.6 个人计算机操作系统 9
1.2.7 本节习题精选 10
1.2.8 答案与解析 12
1.3 操作系统的运行环境 15
1.3.1 处理器运行模式 15
1.3.2 中断和异常的概念 16
1.3.3 系统调用 18
1.3.4 本节习题精选 19
1.3.5 答案与解析 22
1.4 操作系统结构 26
1.5 操作系统引导 29
1.6 虚拟机 30
1.6.1 虚拟机的基本概念 30
1.6.2 本节习题精选 31
1.6.3 答案与解析 33
1.7 本章疑难点 35
第 2 章 进程与线程 37
2.1 进程与线程 37
2.1.1 进程的概念和特征 38
2.1.2 进程的组成 38
2.1.3 进程的状态与转换 40
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2.1.4 进程控制 41
2.1.5 进程的通信 42
2.1.6 线程和多线程模型 44
2.1.7 本节小结 48
2.1.8 本节习题精选 49
2.1.9 答案与解析 57
2.2 CPU调度 66
2.2.1 调度的概念 66
2.2.2 调度的实现 67
2.2.3 调度的目标 69
2.2.4 进程切换 70
2.2.5 CPU调度算法 71
2.2.6 多处理机调度 76
2.2.7 本节小结 77
2.2.8 本节习题精选 77
2.2.9 答案与解析 85
2.3 同步与互斥 97
2.3.1 同步与互斥的基本概念 98
2.3.2 实现临界区互斥的基本方法 99
2.3.3 互斥锁 102
2.3.4 信号量 102
2.3.5 经典同步问题 106
2.3.6 管程 112
2.3.7 本节小结 113
2.3.8 本节习题精选 114
2.3.9 答案与解析 126
2.4 死锁 149
2.4.1 死锁的概念 149
2.4.2 死锁预防 152
2.4.3 死锁避免 152
2.4.4 死锁检测和解除 157
2.4.5 本节小结 158
2.4.6 本节习题精选 158
2.4.7 答案与解析 165
2.5 本章疑难点 176
第3章 内存管理 177
3.1 内存管理概念 177
3.1.1 内存管理的基本原理和要求 177
3.1.2 连续分配管理方式 181
3.1.3 基本分页存储管理 184
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3.1.4 基本分段存储管理 ………………………………………… 188
3.1.5 段页式存储管理 ………………………………………… 191
3.1.6 本节小结 ………………………………………… 192
3.1.7 本节习题精选 ………………………………………… 192
3.1.8 答案与解析 ………………………………………… 202
3.2 虚拟内存管理 ………………………………………… 213
3.2.1 虚拟内存的基本概念 ………………………………………… 213
3.2.2 请求分页管理方式 ………………………………………… 215
3.2.3 页框分配 ………………………………………… 216
3.2.4 页面置换算法 ………………………………………… 218
*3.2.5 抖动和工作集 ………………………………………… 222
3.2.6 页框回收 ………………………………………… 222
3.2.7 内存映射文件 ………………………………………… 223
3.2.8 虚拟存储器性能影响因素 ………………………………………… 224
3.2.9 地址翻译 ………………………………………… 224
3.2.10 本节小结 ………………………………………… 226
3.2.11 本节习题精选 ………………………………………… 227
3.2.12 答案与解析 ………………………………………… 238
3.3 本章疑难点 ………………………………………… 251
第4章 文件管理 ………………………………………… 252
4.1 文件系统基础 ………………………………………… 252
4.1.1 文件的基本概念 ………………………………………… 252
4.1.2 文件控制块和索引节点 ………………………………………… 254
4.1.3 文件的操作 ………………………………………… 255
4.1.4 文件的逻辑结构 ………………………………………… 257
4.1.5 文件的物理结构 ………………………………………… 259
4.1.6 文件保护 ………………………………………… 263
4.1.7 本节小结 ………………………………………… 265
4.1.8 本节习题精选 ………………………………………… 265
4.1.9 答案与解析 ………………………………………… 272
4.2 目录 ………………………………………… 282
4.2.1 目录的基本概念 ………………………………………… 282
4.2.2 目录的操作 ………………………………………… 282
4.2.3 目录结构 ………………………………………… 282
*4.2.4 目录实现 ………………………………………… 284
4.2.5 文件共享 ………………………………………… 285
4.2.6 本节小结 ………………………………………… 287
4.2.7 本节习题精选 ………………………………………… 287
① 加“*”的章节表示已从最新统考大纲中删除，仅供学习参考。
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4.2.8 答案与解析 291
4.3 文件系统 294
4.3.1 文件系统结构 294
4.3.2 文件系统布局 295
4.3.3 文件存储空间管理 296
4.3.4 虚拟文件系统 299
4.3.5 文件系统挂载 300
4.3.6 本节小结 301
4.3.7 本节习题精选 301
4.3.8 答案与解析 303
4.4 本章疑难点 305
第5章 输入/输出管理 306
5.1 I/O 管理概述 306
5.1.1 I/O 设备 306
5.1.2 I/O 控制方式 309
5.1.3 I/O 软件层次结构 311
5.1.4 应用程序 I/O 接口 313
5.1.5 本节小结 314
5.1.6 本节习题精选 314
5.1.7 答案与解析 317
5.2 设备独立性软件 319
5.2.1 设备独立性软件 320
5.2.2 高速缓存与缓冲区 320
5.2.3 设备分配与回收 323
5.2.4 SPOOLing 技术（假脱机技术） 326
5.2.5 设备驱动程序接口 327
5.2.6 I/O 操作举例 327
5.2.7 本节小结 329
5.2.8 本节习题精选 329
5.2.9 答案与解析 334
5.3 磁盘和固态硬盘 340
5.3.1 磁盘 340
5.3.2 磁盘的管理 341
5.3.3 磁盘调度算法 342
5.3.4 固态硬盘 346
5.3.5 本节小结 347
5.3.6 本节习题精选 348
5.3.7 答案与解析 352
5.4 本章疑难点 359
参考文献 360
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# 计算机系统概述
## 【考纲内容】
（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
CPU 运行模式：内核模式与用户模式；中断和异常的处理；系统调用；程序的链接与装入；程序运行时内存映像与地址空间¹
（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