“網(wǎng)絡操作系統(tǒng)”復習資料（1）

“網(wǎng)絡操作系統(tǒng)”復習資料（1）

　　1.①操作系統(tǒng)的定義：操作系統(tǒng)是控制和管理計算機系統(tǒng)的硬件和軟件資源、合理地組織工作流程以及方便用戶的程序集合。

　　②現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征：并發(fā)性、共享性、虛擬性、不確定性。

　　2.操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中處于何種地位：是硬件層的第一次擴充，是計算機系統(tǒng)軟件的重要組成部分。

　　計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：硬件層—操作系統(tǒng)層—語言處理程序?qū)印獞贸绦驅(qū)?。操作系統(tǒng)的作用：提高計算機系統(tǒng)的效率，增強系統(tǒng)的處理能力，充分發(fā)揮系統(tǒng)資源的利用率，方便用戶使用。

　　3.多道程序設(shè)計的硬件基礎(chǔ)：①中斷系統(tǒng)②通道技術(shù)③CPU與通道的通信

　　4.①多道程序設(shè)計的基本原理：多道程序設(shè)計的主要目的是充分利用系統(tǒng)中所有資源且盡可能地讓它們并行操作。采用通道技術(shù)后使CPU從繁瑣的I/O操作中解放出來，它不僅能實現(xiàn)CPU與通道并行工作，而且也能實現(xiàn)通道與通道之間、各通道與外設(shè)之間的并行。

　?、诙嗟莱绦蛟O(shè)計的主要特點：①多道②宏觀上并行③微觀上串行。

　　5.實現(xiàn)多道程序設(shè)計要解決的幾個問題：①存儲保護和地址重定位。（幾道程序共享同一主存）②處理機的管理和調(diào)度。（共享同一處理機）③資源的管理與分配。（共享系統(tǒng)資源）

　　6.虛擬處理機：邏輯上的處理機稱為虛擬處理機。

　　虛擬計算機：在一臺計算機上配置操作系統(tǒng)后，比原來的計算機的功能增強了。這種是概念上的、邏輯上的計算機，而不是真正的物理計算機，這樣的計算機稱為虛擬計算機。

　　7.處理機的運行現(xiàn)場：就是指處理機在執(zhí)行程序過程中任一時刻的狀態(tài)信息的集合。

　　處理機運行現(xiàn)場包括的內(nèi)容：①指令計數(shù)器（程序計數(shù)器）②程序狀態(tài)寄存器③通用寄存器④特殊控制寄存器。處理機的運行狀態(tài)有兩種：核心態(tài)（00）和用戶態(tài)（11）。程序分為系統(tǒng)程序和用戶程序。程序狀態(tài)分為三種：①就緒②運行③阻塞。程序狀態(tài)的作用：程序狀態(tài)可以互相轉(zhuǎn)換，便于處理機按照某種規(guī)則進行調(diào)度。

　　8.訪管指令、特權(quán)指令、系統(tǒng)調(diào)用之間的區(qū)別和聯(lián)系

　　9.①系統(tǒng)調(diào)用：用戶在程序中能用訪管指令調(diào)用的，由操作系統(tǒng)提供的子功能集合，其中每一個子功能稱為一個系統(tǒng)調(diào)用命令。

　?、谟脩舫绦蚴褂孟到y(tǒng)調(diào)用后，為什么能從算態(tài)進入管態(tài)，返回用戶程序后又從管態(tài)回到算態(tài)（系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)原理）：系統(tǒng)調(diào)用中的訪管指令的地址碼可作為系統(tǒng)調(diào)用的功能號，它對應一個操作系統(tǒng)為用戶提供的子功能或函數(shù)。

　　當用戶程序需要調(diào)用系統(tǒng)功能時，就在其程序的適當位置安排一條系統(tǒng)調(diào)用命令，當執(zhí)行到該指令時便產(chǎn)生訪管中斷，中斷的硬件裝置開始響應中斷，保存原來的PSW到內(nèi)存的固定單元，再從內(nèi)存的另一個固定單元中取出新的PSW送入PSW寄存器。由于新PSW中已事先設(shè)置了系統(tǒng)狀態(tài)為管態(tài)，從而使處理機進入管態(tài)，在管態(tài)下執(zhí)行中斷處理程序。

　　由于在管態(tài)下可以使用特權(quán)指令，所以用戶要求操作系統(tǒng)提供的服務就很容易地被完成。中斷處理程序結(jié)束后，通過恢復舊的PSW到PSW寄存器，于是又可返回到被中斷的用戶程序，即從管態(tài)又回到算態(tài)。

　　10.UNIX的系統(tǒng)調(diào)用的兩種方式：①直接系統(tǒng)調(diào)用②間接系統(tǒng)調(diào)用。它們各是怎樣處理：①直接系統(tǒng)調(diào)用除可使寄存器傳遞參數(shù)外，其它參數(shù)都跟在trap指令的后面②間接系統(tǒng)調(diào)用跟隨trap指令的是一個指向程序數(shù)據(jù)區(qū)的指針。該程序數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)有一個直接系統(tǒng)調(diào)用trap指令，其后跟以除r0外的參數(shù)。

　　11.①分時：兩個或兩個以上的事件按時間劃分輪流地使用計算機系統(tǒng)中的某一資源。②分時系統(tǒng)（又稱交互作用系統(tǒng)）：在一個系統(tǒng)中，如果多個用戶通過自己的終端分時地使用同一個計算機，這樣的系統(tǒng)就稱為分時系統(tǒng)，其上的操作系統(tǒng)統(tǒng)稱為分時操作系統(tǒng)。

　　UNIX屬分時系統(tǒng)。③分時系統(tǒng)的特點：①同時性（可同時操作，共同使用該系統(tǒng)）②獨立性（獨占感）③及時性（及時響應）④交互性（人機對話）。調(diào)進/調(diào)出是實現(xiàn)分時系統(tǒng)的一種主要方式（分時系統(tǒng)實現(xiàn)原理）。（多流調(diào)進調(diào)出方式）

　　12.實時系統(tǒng)分為兩類：①實時控制系統(tǒng)（導彈發(fā)射）②實時處理系統(tǒng)（預訂飛機票）。

　　設(shè)計實時系統(tǒng)要考慮的問題：①實時時鐘管理（實時任務、延遲任務）②連續(xù)人機對話③過載的防護（任務的隨機性）④高可靠性和保證（故障引起的嚴重后果）。

　　13.分布式計算機系統(tǒng)：是一個由多臺計算機組成的系統(tǒng)，在用戶看來，他所擁有的計算機是一臺單獨的計算機，而這臺計算機是一臺功能擴大了的虛擬機。分布式系統(tǒng)的三個基本功能：①通信②資源共享③并行計算。分布式系統(tǒng)最為突出的特點是透明性。

　　分布式計算機系統(tǒng)具有以下主要特點：

　?、偃我鈨膳_計算機之間可以利用通信交換信息。②各計算機具有相對的自主性或自治性。③具有透明性④具有整體性或協(xié)同性。⑤具有堅定性。（任一臺故障不會使系統(tǒng)癱瘓。）

　　分布式計算機系統(tǒng)與集中式計算機系統(tǒng)的主要區(qū)別：

　?、倮孟鬟f進行通信（沒有共享存儲器）

　?、谙到y(tǒng)中各臺計算機是自治的（沒有主從之分，沒有分級控制，沒有公用時鐘）

　?、弁该餍裕ㄏ到y(tǒng)中所有資源為所有用戶共享，用戶無需知道資源位于何處）

　?、軈f(xié)同性（可相互協(xié)作完成任務或作業(yè)，可實現(xiàn)并行計算。）

　　14.分布式系統(tǒng)對資源的管理與集中式系統(tǒng)有何不同？

　　答：分布式系統(tǒng)對資源的管理采用一類資源有多個管理者的分布式管理方式。分布式管理方式又可分為集中分布管理和完全分布管理兩種方式。集中式系統(tǒng)對資源的管理采用一個管理者的方式。

　　15.在分布式系統(tǒng)中建立邏輯時鐘的原因：在分布式系統(tǒng)中，由于沒有共享存儲器和公用時鐘，雖然在分布式系統(tǒng)中每臺計算機都有自己的時鐘，盡管每個時鐘工作得都非(湖北自考網(wǎng))常穩(wěn)定，但并不能保證它們的頻率完全相同。為了實現(xiàn)分布式系統(tǒng)中進程同步，需要給系統(tǒng)中的每個事件指定一個時間值，即打上時間戳，用這一方法來確定系統(tǒng)全局的事件順序。

　　在對分布式系統(tǒng)中的所有事件賦予時間戳時應滿足的條件是：

　?、僭谕还?jié)點上，若A→B，則C（A）<C（B）；②若A和B分別是發(fā)送消息和接收消息的兩個事件，則C（A）<C（B）；③對任何事件A和B，必定C（A）≠C（B）。

　　16.舉例說明：對任何事件A和B，如果C（A）<C（B），則A→B未必成立。

　　答：設(shè)有相互通信的兩個進程P1和P2，它們是位于兩個節(jié)點機上的進程。假定P1發(fā)一消息給P2，稱為事件B，且C（B）=200，而P2接收該消息，稱為事件A，且C（A）=195.（因為P2的處理機比P1的處理機慢，所以P2的邏輯時鐘信號也比P1的慢。）在這種情況下，C（A）<C（B），但是A→B卻不成立。

　　17.緊耦合與松耦合多處理機系統(tǒng)有何區(qū)別？

　　答：主要區(qū)別在于有無共享存儲器。①緊耦合多處理機系統(tǒng)有共享存儲器，所以也稱其為共享存儲結(jié)構(gòu)多處理機系統(tǒng)。②松耦合處理機系統(tǒng)中沒有共享存儲器，每臺處理機都有一個容量較大的局部存儲器，所以也稱其為分布存儲結(jié)構(gòu)多處理機系統(tǒng)。

　　18.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：就是在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，管理一臺或多臺主機的硬軟件資源，支持網(wǎng)絡通信，提供網(wǎng)絡服務的軟件集合。

　　通用操作系統(tǒng)的基本功能：①處理機（進程）管理②存儲管理③文件管理④設(shè)備管理。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)還具有的主要功能：①實現(xiàn)網(wǎng)絡中各點機之間的通信。②實現(xiàn)網(wǎng)絡中的資源共享③提供多種網(wǎng)絡服務（硬盤共享；打印機共享；提供電文、語音、圖像的加密和傳輸；文件的傳遞、存取和管理；作業(yè)的傳輸和操作服務）④提供網(wǎng)絡用戶的應用程序接口。

　　網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的主要特點：①復雜性（管理全網(wǎng)資源；機間通信與同步；網(wǎng)絡文件管理）②并行性（多處理機實現(xiàn)真正并行）③節(jié)點機間的通信與同步（OSI/RM的七層協(xié)議中第四層（傳輸層）到第七層（應用層）進入了網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的領(lǐng)域，低三層（N、D、P）M則提供了網(wǎng)絡傳輸?shù)闹С郑馨踩裕ū憩F(xiàn)：網(wǎng)絡操作的安全性，系統(tǒng)規(guī)定不同用戶有不同的權(quán)限（系統(tǒng)管理員、高級用戶、一般用戶）；用戶身份驗證；資源的存儲控制；網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩?。?/P>

　　19.在多處理機系統(tǒng)中①加速比定義：它表示一個作業(yè)在單機上的執(zhí)行時間與花在多處理機上執(zhí)行時間的比值。公式：SP=ET1/ET2其中SP為作業(yè)J的加速比，ET1為作業(yè)J在單機上的執(zhí)行時間，ET2為作業(yè)J在多處理機上的執(zhí)行時間。作業(yè)J的加速比不能超過處理機數(shù)P，即0≤Sp≤P.②處理機利用率的定義：它表示P臺處理機實際執(zhí)行時間（扣除空閑時間）與P臺處理機被占用時間（空閑時間與P臺處理機執(zhí)行時間之和）的比值。0≤Up≤1。

　　20.多處理機系統(tǒng)中的通信方式：①基于共享變量的通信方式（主要適用于緊耦合多處理機）②基于消息傳遞的通信方式（主要適用于松耦合多處理機）

　　21.中斷的分類：①I/O中斷②程序中斷③硬件故障中斷④外中斷⑤訪管中斷（其中①④稱為中斷，②③⑤稱為“陷入”，又稱捕俘。）

　　22.計算機安全級從D級（最不嚴格）到A級（最嚴格）。Windows當前支持C2安全級。

　　23.UNIX強內(nèi)核；WindowsNT微內(nèi)核。