计算机操作系统学习笔记.doc

计算机操作系统学习过程中遇到的问题1 吞吐量(throughput)的概念计算机范畴下的吞吐量(1)网络范畴下的吞吐量定义：吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。相关知识：1、吞吐量的大小主要由防火墙内网卡，及程序算法的效率决定，尤其是程序算法，会使防火墙系统进行大量运算，通信量大打折扣。因此，大多数防火墙虽号称100M防火墙，由于其算法依靠软件实现，通信量远远没有达到100M,实际只有10M-20M。纯硬件防火墙，由于采用硬件进行运算，因此吞吐量可以达到线性90-95M,是真正的100M防火墙。2、吞吐量和报文转发率是关系防火墙应用的主要指标，一般采用FDT(Full Duplex Throughput)来衡量，指64字节数据包的全双工吞吐量，该指标既包括吞吐量指标也涵盖了报文转发率指标。3、吞吐量的测试方法是：在测试中以一定速率发送一定数量的帧，并计算待测设备传输的帧，如果发送的帧与接收的帧数量相等，那么就将发送速率提高并重新测试；如果接收帧少于发送帧则降低发送速率重新测试，直至得出最终结果。吞吐量测试结果以比特/秒或字节/秒表示。概念区别：吞吐量与带宽的区分：吞吐量和带宽是很容易搞混的一个词，两者的单位都是Mbps.先让我们来看两者对应的英语，吞吐量:throughput ; 带宽: Max net bitrate 。当我们讨论通信链路的带宽时，一般是指链路上每秒所能传送的比特数。我们可以说以太网的带宽是10Mbps。但是，我们需要区分链路上的可用带宽（带宽）与实际链路中每秒所能传送的比特数（吞吐量）。我们倾向于用“吞吐量”一次来表示一个系统的测试性能。这样，因为实现受各种低效率因素的影响，所以由一段带宽为10Mbps的链路连接的一对节点可能只达到2Mbps的吞吐量。这样就意味着，一个主机上的应用能够以2Mbps的速度向另外的一个主机发送数据。 (2)系统结构范畴下的吞吐量定义：吞吐量是指在单位时间内中央处理器（CPU）从存储设备读取-处理-存储信息的量。影响吞吐量因素：1、存储设备的存取速度，即从存储器读出数据或数据写入存储器所需时间；2、CPU性能：1）时钟频率；2）每条指令所花的时钟周期数（即CPI）；3）指令条数；3、系统结构，如并行处理结构可增大吞吐量。2 名词解释 FDT(Full Duplex Throughput)全双工吞吐量； NAT(Network Address Translation,中文意思是网络地址转换,)LAN DMA（Direct Memory Access）直间内存访问随机存取内存 (RAM)前趋图（有向无循环图）DAG(Directed Acyclic Graph)虚拟内存（Virtual Memory）PCB进程控制块3. 并发和并行的区别：并发和并行的区别就是一个处理器同时处理多个任务和多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。 前者是逻辑上的同时发生（simultaneous），而后者是物理上的同时发生并发性(concurrency)，又称共行性，是指能处理多个同时性活动的能力，并发事件之间不一定要同一时刻发生。并行(parallelism)是指同时发生的两个并发事件，具有并发的含义，而并发则不一定并行。来个比喻：并发和并行的区别就是一个人同时吃三个馒头和三个人同时吃三个馒头。4. 什么是异步环境下的同步同步的概念我们把异步环境下的一组并发进程因直接制约而互相发送消息而进行互相合作、互相等待，使得各进程按一定的速度执行的过程称为进程间的同步。具有同步关系的一组并发进程称为合作进程，合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。 如果我们对一个消息或事件赋以唯一的消息名，则我们可用过程wait (消息名)表示进程等待合作进程发来的消息，而用过程signal (消息名) 表示向合作进程发送消息。5. 进程和线程的区别进程：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单元。进程实体由程序段，相关数据段和PCB构成。PCB的作用：记录操作系统所需的，用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息，进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单元，一个能与其他进程并发执行的进程。进程的三个基本状态：就绪状态，执行状态，阻塞状态（即成为等待状态）