02335网络操作系统之白皮书

AAAAA 2013网络操作系统复习题（对应大纲，注：以“【】”为熟记题） 第一章 网络操作系统概论 1. 计算机系统的定义（P19 L1） 计算机系统是一种可以按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。 【广义的包含：机械式系统和电子式系统，电子式又可划分为模拟式和数字式】 【计算机系统包括：硬件系统和软件系统】 2. 操作系统的定义（P19 S1） 操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合：它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统高效地运行。 【操作系统的任务：1、组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源；2、向用户提供各种服务功能。】 3. 操作系统的作用和地位（P20 L2 Y1） 操作系统是系统软件，连接了硬件和软件，是两者之间的桥梁。作为系统软件，其是（1）计算机资源的管理者、（2）人机交互的接口、（3）扩展机和虚拟机。【所以对操作系统来讲，具体应用领域的工作不是其所关心的事。】 4. 现代操作系统的主要特征（P21 Y2） （1）并发性（2）共享性（3）随机性。 【在计算机系统中，对资源的共享有两种形式：互斥共享和同时共享】 【操作系统的分类：批处理、分时、实时、桌面、嵌入式、网络、分布式操作系统】 5. 批处理操作系统的概念（P22 S2） 用户将需要计算的一组任务（一般称为作业，即JOB）请求交给系统操作员，系统操作员在收到后并不立即将其输入计算机，而是在收到一定数量的用户作业之后组成一批作业，再把这批作业输入到计算机中。 【又分为单道批处理、多道批处理系统】 6. 分时（交互式）操作系统的概念（P22 S2） 多个用户通过终端设备与计算机交互来运行各自的作业，并且共享一个计算机系统而互不干扰，每个终端可由一个用户使用，每个用户就好像自己拥有一台计算机。 7. 实时操作系统的概念（P23 S2） 使计算机能在规定的时间内及时响应外部事件的请求，同时完成对该事件的处理，并能够控制所有实时设备和实时任务协调一致的工作的操作系统。【特征：及时性、实时性、高可靠性、高过载防护性】 8. 网络操作系统的概念（P23 S5） 基于计算机网络、在各种计算机操作系统之上按照网络体系结构协议标准设计开发的软件，它包括网络管理、通信、安全、资源共享、各种网络应用。网络有集中式模式和分布式模式 9. 分布式操作系统的概念（P24 S6） 将大量的计算机通过网络连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享，这样的系统称为分布式系统，为分布式系统配置的操作系统称为分布式操作系统。 10. 操作系统的基本功能： （1）进程（线程）管理、（2）处理机调度、（3）存储管理、（4）文件管理、（5）输入/输出管理。 11. 进程管理的概念（P24 L3） 进程管理主要包括进程控制、进程同步和进程间通信等。【 （1） 进程控制主要处理进程的创建、撤销、状态转换以及相关的进程资源分配与回收等事务； （2） 进程同步主要处理进程之间的关系，包括进程的同步和互斥； （3） 进程间通信主要处理相互协作的进程之间的信息交换问题。】 12. 存储管理的任务（P25 L3） 存储管理的任务是管理计算机内存的资源 （1） 当多个程序共享有限的内存资源时，要考虑如何为多个程序分配有限的内存空间； （2） 存放在内存中的多个程序和数据应该彼此隔离、互不侵扰； （3） 解决内存扩充的问题，即将内存和外存结合起来管理，为用户提供一个容量比实际内存大得多的虚拟存储器。 【第二章中的存储管理的主要任务（1）内存的分配和回收（2）存储共享（3）存储保护（4）“扩充”内存容量。】

13. 文件管理的任务（P26 L3） 其任务为有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，以使用户方便、安全地访问文件。 1-.为了提高空间利用率，存储空间的分配通常采用离散分配方式. 14. 输入/输出管理的功能（P27 L3） 其功能是按照输入/输出子系统的结构和设备类型指定分配和使用设备的策略，为输入/输出操作的进程分配一条传输信息的通路，合理地控制输入/输出操作，最大程度地实现并行操作。 设备管理所要达到的目标是： 1） 提高效率，匹配处理机和多种不同处理速度的外设。 2） 方便使用，对不同类型的设备统一使用方法，协调对设备的并发使用。 3） 方便控制，易于增加和删除设备，适应新的设备类型。

15. 网络操作系统的结构（P27 S3） （1）整体式结构、（2）层次式结构、（3）微内核（客户机/服务器）结构。 16. 网络操作系统的特点（P31 L4） （1）微内核，即运行在核心态的内核；（2）以通信方式请求服务并返回结果，即运行在用户态的并以客户机/服务器方式运行的进程层。【优点：可靠、灵活、适宜于分布式处理的计算环境，适宜网络使用）。】

第二章 网络操作系统基本功能 1． 操作系统的用户接口（P35 S1） 是为了方便用户使用计算机系统所建立的用户和计算机之间的联系，通常指软件接口，即在人机联系的硬件设备接口基础上开发的软件，也称为人机界面。 【用户接口分为：（1）命令接口：联机用户接口{命令行输入、图形用户接口}、脱机用户接口（2）系统调用。】 2． 命令行输入（P35 L1） 即用户在控制台界面中输入一条命令，控制台就转入系统命令解释程序，对命令进行解释、执行并完成要求的功能；之后又转回到控制台，用户又可以继续输入命令使计算机工作。 3． 脚本文件（P35 L1）[即脱机用户接口] 是系统为脱机用户提供了命令控制语言，用户利用该语言将事先考虑到的对程序的各种可能要求写成一个批处理文件，连同相关程序等一并交给系统。 1-.通常脚本文件 就是一个脱机用户的执行流程. 4． 系统调用（P36 L2） （1）是指用户在程序中调用操作系统所提供的相关功能。（2）系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口，编程人员利用系统调用，动态请求和释放系统资源；（3）调用系统中已有的系统功能来完成与计算机硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。 【其主要目的：使得用户在编写程序时可以使用操作系统提供的有关设备管理、输入/出系统、文件系统和进程控制、通信以及存储管理等方面功能，而不必了解系统的内部结构和有关硬件细节。引入系统调用机制可达到：（1）减轻用户负担（2）保护系统、（3）提高系统资源利用率】 5． 系统调用分类（P35 L2） （1）进程控制类（2）进程通信类（3）文件操作类（4）设备管理类、（5）信息维护类系统调用。 6． 进程的概念（P37 L3） 进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的一个独立单位。 1-.从操作系统角度来看，可将进程分为系统进程、用户进程。 2-.进程由程序、数据、进程控制块（PCB）组成。 3-.进程控制块的内容可以分成 调度信息 和 现场信息 两大部分。

7． 进程的特性（P38 L3） （1）独立性（2）并发性（3）动态性（4）交互性（5）异步性、（6）结构性。 8． 进程的状态与转换（P38 S1） 进程状态为：运行、就绪、等待。转换过程见P39 9． 进程控制块PCB（P40 L3） 为了便于系统控制和描述进程的活动过程，在操作系统核心中定义了一个专门的数据结构，称为PCB。【其是进程存在的唯一标志】 10. 进程队列（P40 L3） 为了实现对进程的管理，系统将所有进程的PCB排成若干个队列。进程队列为分：运行队列、就绪队列、等待队列。 1-.进程队列可以用PCB的链接来形成，常见的有单向链接、双向链接. 2-.系统中负责进程入队和出队的工作称为 队列管理. 11. 进程控制（P41 L3） 进程有一个从创建到消亡的生命周期，这就需要对进程在整个生命周期中各种状态之间的转换进行有效的控制，称为进程控制。【进程控制是通过进程控制原语来实现】 原语和系统调用都可以被进程所调用，两者的差别在于源于有不可中断性，这是通过在其执行过程中关闭中断实现的，而且源于往往是被系统进程调用。许多系统调用的功能都可以通过用户态下运行的系统进程完成，而不一定要在系统态下完成。 12. 进程同步（P43 L3） 是指进程之间一种直接的协同工作关系，一些进程相互合作共同完成一项任务。 1-.信号量是个被保护的量，只有P、V操作和信号量初始化操作才能访问和改变它的值。

13. 进程互斥（P43） 在系统中，许多进程常常需要共享资源，而这些资源往往要求排他性地使用，即一次只能为一个进程服务。因此，各个进程之间只能互斥地使用这些资源，进程间的这种关系就是进程的互斥。 14. 临界区（P43） 若系统中的某些资源一次只允许一个进程使用，则这类资源称为 临界资源（或共享变量），而在进程中访问临界资源的那一段程序称为 临界区。 系统对相关临界区使用的调度原则可归纳为： 1） 有空让进，2）无空等待，3 ）多种择一，4）有限等待，5）让权等待 15. 线程的概念（P46 S2） 线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。 【线程的属性：（1）每个线程有一个唯一的标识符和一张线程描述表；（2）不同的线程可以执行相同的程序；（3）同一个进程中的各个线程共享该进程的内存地址空间；（4）线程是处理机的独立调度单位，多个线程可以并发执行；（5）一个线程在被创建后便开始了它的生命周期，直至终止。】 16. 死锁的概念（P48 S3） 是指在多道程序系统中，一组进程中的每一个进程均无限期地等待被该组进程中的另一个进程所占有且永远不会释放的资源，这时称系统处于死锁状态。 17. 处理机调度（P48 L4） 也称为进程（线程）调度或低级调度。其任务是记录系统中所有进程的执行状况，根据一定的调度算法，从就绪队列中选出一个进程把CPU分配给它。 18. 进程调度的基本准则（P50 S3） （1） 处理机利用率：应尽可能的使处理机处于忙碌状态，提高它的使用效率； （2） 吞吐量：在单位时间内让更多的进程能完成工作，提高单位时间的处理能力； （3） 等待时间：指一段时间内进程在就绪队列中等待的总时间，尽量减少进程在就绪队列中等待的时间； （4） 响应时间：在交互式系统中对用户的请求尽快地给出应答。 19. 进程调度方法（P51 L4） （1）先进先出算法FIFO、（2）时间片轮转算法RR、（3）基于优先级的调度算法HPF、（4）多级队列反馈法。 20. 存储体系（P53 S4） 【各种速度和容量的存储器硬件在操作系统协调之下形成了一种存储器层次结构。存储器由内存和外存组成。内存空间分为系统区、用户区】