网络操作系统复习大纲

网络操作系统 1 30 大纲说明 大纲说明 识记 识记 填空题 选择题 领会 领会 简答题 综合题 简单应用 简单应用 应用题 第一章第一章 网络操作系统概论网络操作系统概论 符号内的为熟记题 1 1 计算机系统的定义 计算机系统的定义 P19P19 L1L1 领会 领会 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 2 操作系统的定义 操作系统的定义 P19P19 S1S1 识记 识记 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 网络操作系统 2 30 3 3 操作系统的作用和地位 操作系统的作用和地位 P20P20 L2L2 Y1Y1 应用 应用 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 4 现代操作系统的主要特征 现代操作系统的主要特征 P21P21 Y2Y2 应用 应用 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 5 批处理操作系统的概念 批处理操作系统的概念 P22P22 S2S2 识记 识记 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 6 分时 交互式 操作系统的概念 分时 交互式 操作系统的概念 P22P22 S2S2 识记 识记 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 7 实时操作系统的概念 实时操作系统的概念 P23P23 S2S2 识记 识记 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 8 网络操作系统的概念 网络操作系统的概念 P23P23 S5S5 识记 识记 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 9 9 分布式操作系统的概念 分布式操作系统的概念 P24P24 S6S6 识记 识记 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操作系统的基本功能 识记 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 11 进程管理的概念 进程管理的概念 P24P24 L3L3 领会 领会 网络操作系统 3 30 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 12 存储管理的任务 存储管理的任务 P25P25 L3L3 领会 领会 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 13 文件管理的任务 文件管理的任务 P26P26 L3L3 领会 领会 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 14 14 输入输入 输出管理的功能 输出管理的功能 P27P27 L3L3 领会 领会 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 15 15 网络操作系统的结构 网络操作系统的结构 P27P27 S3S3 识记 识记 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 16 网络操作系统的特点 网络操作系统的特点 P31P31 L4L4 领会 领会 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 即网 络使用 第二章第二章 网络操作系统基本功能网络操作系统基本功能 1 1 操作系统的用户接口 操作系统的用户接口 P35P35 S1S1 识记 识记 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 网络操作系统 4 30 2 系统调用 2 2 命令行输入 命令行输入 P35P35 L1L1 领会 领会 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 3 脚本文件 脚本文件 P35P35 L1L1 即脱机用户接口即脱机用户接口 领会领会 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 4 4 系统调用 系统调用 P36P36 L2L2 领会 领会 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 5 系统调用分类 系统调用分类 P35P35 L2L2 领会 领会 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 6 进程的概念 进程的概念 P37P37 L3L3 领会 领会 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 分为系统进程 用户进程 进程由程序 数据 进程控制块 PCB 组成 7 7 进程的特性 进程的特性 P38P38 L3L3 领会 领会 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 8 进程的状态与转换 进程的状态与转换 P38P38 S1S1 领会 领会 进程状态为 运行 就绪 等待 转换过程见 P39 9 9 进程控制块进程控制块 PCBPCB P40P40 L3L3 领会 领会 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 10 进程队列 进程队列 P40P40 L3L3 领会 领会 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 网络操作系统 5 30 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 11 11 进程控制 进程控制 P41P41 L3L3 领会 领会 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 12 进程同步 进程同步 P43P43 L3L3 领会 领会 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 13 13 进程互斥 进程互斥 P43P43 应用 应用 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 14 临界区 临界区 P43P43 领会 领会 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 15 15 线程的概念 线程的概念 P46P46 S2S2 识记 识记 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 16 死锁的概念 死锁的概念 P48P48 S3S3 识记 识记 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 17 处理机调度 处理机调度 P48P48 L4L4 领会 领会 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 18 进程调度的基本准则 进程调度的基本准则 P50P50 S3S3 识记 识记 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 网络操作系统 6 30 19 19 进程调度方法 进程调度方法 P51P51 L4L4 应用 应用 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 20 存储体系 存储体系 P53P53 S4S4 识记 识记 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 21 21 内存分配的方式 内存分配的方式 P54P54 S4S4 识记 识记 1 静态分配 程序要求的内存空间的分配工作可以在程序运行前一次性完成 2 动态分配 程序要求的内存空间的分配工作可以在程序运行前及运程过程中逐步完成 22 22 地址重定位 地址重定位 P56P56 领会 领会 把逻辑地址转换成物理地址的工作称为地址重定位或地址转换 也称地址映射 分为静态重定位 动态重定位 23 23 静态重定位 静态重定位 P56P56 L5L5 领会 领会 在装入程序时 把程序中的指令地址和数据地址全部转换成物理地址 由于地址转换工作是在程序 执行前集中完成的 所以在程序执行过程中就无需再进行地址转换工作 这种地址转换方式称静态 重定位 24 24 动态重定位 动态重定位 P56P56 L5L5 领会 领会 在装入程序时 不进行地址转换 而是直接把程序装入到分配的主存区域中 在程序执行过程中 每当执行一条指令时都由硬件的地址转换机构将指令中的逻辑地址转换成物理地址 25 25 虚拟存储管理 虚拟存储管理 P57P57 L5L5 领会 领会 是由操作系统在硬件支持下对两级存储器 内 外存 统一实施管理 达到 扩充 内存的目的 呈现给用户的是一个远远大于内存容量的编程空间 即虚存 程序运行所需的内存空间的大小可以超过实际内存的大小 操作系统把程序当前使用的部分保留 在内存 而把其他部分保存在磁盘上 并在需要时在内存和磁盘之间动态交换 虚拟存储管理支持多道程序设计技术 实现虚拟存储器需要的硬件支持 容量足够大的外存 有 一定容量的内存 硬件提供实现虚 实地址映射的机制 26 26 文件 文件目录 文件 文件目录 P64P64 S5S5 识记 识记 文件可以被解释为一组带标识的 在逻辑上有完整意义的信息项的序列 为了便于对文件进行管理 设置了文件目录 用于检索系统中的所有文件 27 27 文件系统 文件系统 P64P64 S5S5 识记 识记 网络操作系统 7 30 是操作系统中统一管理信息资源的一种软件 它管理文件的存储 检索 更新 提供安全可靠的共 享和保护手段 方便用户使用 28 28 文件的逻辑结构 文件的逻辑结构 P65P65 S6S6 识记 识记 文件逻辑结构是一种经过抽象的结构 所描述的是记录在文件中信息的组织形式 即用户所看到的 文件的组织形式 设计文件的逻辑结构的原则 1 易于操作 2 修改方便 3 查找快捷 4 空间紧凑 29 29 文件逻辑结构的分类 文件逻辑结构的分类 P65P65 识记 识记 1 字符流式文件 2 定长记录文件 3 不定长记录文件 图 2 13 30 30 流式文件 记录式文件的概念 流式文件 记录式文件的概念 P66P66 L6L6 领会 领会 1 流式文件是有序字符的集合 其长度为该文件所包含的字符个数 又称为字符流式文件 基本 单位是字符 2 记录式文件是一组有序记录的集合 在记录式文件中 构成文件的基本单位是记录 31 31 逻辑块 物理块 逻辑块 物理块 P66P66 L6L6 领会 领会 为便于文件的存放 通常将文件划分为若干个大小相同的数据块 称为文件的逻辑块 将其按一 维线性编号 称为逻辑块号 物理结构中也划分为与数据块相同大小的存储块 正好能将一个逻辑 块存放进其中 存储块也按物理设备的结构一维线性编号 称为物理块号 32 32 文件物理结构分类 文件存取方式 文件物理结构分类 文件存取方式 P68P68 L7L7 领会 领会 常用的文件物理结构有 顺序 链接 索引结构 图 2 14 15 16 文件存取方式 顺序存取 随机存取 33 33 文件的操作 文件的操作 P74P74 L7L7 应用 应用 1 建立文件 2 打开文件 3 读文件 4 写文件 5 关闭文件 6 删除文件 7 指针定位 34 34 文件的保护方法 文件的保护方法 P75P75 L7L7 领会 领会 1 建立副本 2 定期转储 3 规定文件的存取权限 采用树形目录结构 存取控制表 35 35 文件的共享 文件的共享 P75P75 L7L7 领会 领会 是指一个文件可以允许多个用户共同使用 共享文件的两种使用情况 文件可以同时使用 文件不允许同时使用 36 36 输入输入 输出设备分类 输出设备分类 P77P77 领会 领会 1 按设备的使用特性分类 输入设备 输出设备 交互式设备 存储设备 2 按设备的信息组织方式分类 字符设备 块设备 网络操作系统 8 30 3 按设备使用的可共享性分类 独占设备 共享设备 虚拟设备 输入 输出设备的组成 物理设备和接口部件组成 37 37 设备分配的原则 设备分配的原则 P79P79 L8L8 领会 领会 根据设备特性 用户要求和系统配置情况决定的 其总原则是 1 要充分发挥设备的使用效率 2 尽可能地让设备忙碌 3 避免由于不合理的分配方法造成进程死锁 设备分配方式 静态 动态分配 38 38 虚设备技术 虚设备技术 P81P81 L8L8 领会 领会 虚设备技术又称为 SPOOLing 技术 是多道程序设备系统中处理独占 I O 设备的一种方法 它可以提 高设备利用率并缩短单个程序的响应时间 也称为假脱机技术 SPOOLing 系统主要包括 1 输入程序模块 2 输出程序模块 3 作业调度程序 39 39 磁盘调度策略 磁盘调度策略 P83P83 L9L9 领会 领会 也称为驱动调度 分为 1 移臂调度 先来先服务调度算法 最短寻找时间优先调度算法 电梯调 度算法 单向扫描调度算法 2 旋转调度 第三章第三章 网络操作系统的通信网络操作系统的通信 1 1 客户机客户机 服务器模式 服务器模式 P100P100 L1L1 领会 领会 是把操作系统构造为一组相互合作的进程 在网络中 每个结点既可作为一个服务器 也可作为一 个客户机 其工作过程采用一个简单的无连接的请求 应答协议 客户端发送一个请求信息给服务器 要求某一种服务 服务器完成这一请求后返回计算结果或错误信息 2 2 原语 原语 P102P102 L2L2 领会 领会 即是原子操作 不可分割 是指系统的一组指令集合 即由若干条指令所组成的一个指令序列 用 来实现某个特定的操作功能 该组指令在执行过程中不可被中断 这样的操作方式可以保证指令执 行的完整性 Send 和 receive 即是通信原语 原语是操作系统核心的一个组成部分 分为 1 创建 撤销 2 挂起 激活 3 阻塞 唤醒 4 改变进程优先级等原语 3 3 网络协议 网络协议 P102P102 L3L3 领会 领会 是对计算机之间通信的信息格式 能被收 发双方接收的传送信息内容的一组定义 4 4 同步原语 同步原语 P104P104 L4L4 领会 领会 也称为阻塞原语 就是当发送者调用该原语时 必须对接收者具有明确的要求 1 当接收者准备 就绪可以接收信息时 发送者立即将信息发送给对方 2 若接收者未准备好 那么发送者会自我 网络操作系统 9 30 阻塞 等待接收者就绪 5 5 异步原语 异步原语 P104P104 L4L4 领会 领会 也就是非阻塞原语 当发送者调用异步通信原语时 先查找接收者 不管找到还是未找到 无论信 息是否发出 原语立即返回调用程序 并返回发送成功或失败的信息 进而继续执行下面的指令代 码 6 6 远程过程调用的概念 远程过程调用的概念 P108P108 L6L6 识记 识记 在网络系统中 不同结点主机之间也可以采用过程调用的方式进行通信 称之为远程过程调用 RPC 远程过程调用是一个协议 用户进程可以使用这个协议请求网络中另一台计算机结点上某 程序的服务而不需要知道网络细节 其使用的是客户机 服务器模型 请求进程是客户机 而服务 提供进程则为服务器 7 7 组通信的方式 组通信的方式 P112P112 L7L7 领会 领会 1 单播式 2 多播式 3 广播式 图 3 10 8 8 流媒体播放方式 流媒体播放方式 P112P112 应用 应用 1 单播 2 多播 3 点播与广播 9 流媒体传输方式 流媒体传输方式 实时流媒体传输 顺序流媒体传输 第四章第四章 网络操作系统的资源共享网络操作系统的资源共享 1 1 用户账号 用户账号 P121P121 L1L1 领会 领会 是一些信息的集合 这些信息定义了一个用户 在这些信息中 账号或用户名代表用户的符号名 还包含有口令 组所属关系和一些权限及许可等 2 2 用户组 用户组 P121P121 L1L1 领会 领会 就是具有相同特征的用户的集合体 它只有一些管理的权限和许可 其创建的目的是为了管理方便 3 3 用户账号和用户组的关系 用户账号和用户组的关系 P121P121 L1L1 领会 领会 1 一对一 某个用户可以是某个组的唯一成员 2 多对一 多个用户可以是某个唯一的组的成员 不归属其他用户组 3 一对多 某个用户可以是多个组的成员 4 多对多 多个用户对应多个组 并用几个用户可以归属相同的组 4 4 域树 域树 P123P123 L2L2 领会 领会 共享同样表结构和配置的一些 域 形成了一个连续的名字空间称为 树 或 域树 树 中的 网络操作系统 10 30 域 通过信任关系连接在一起 多个相关的 域树 可以组成一个 林 对权限的管理归纳为 全局组 用户来自于本域 权限适用于全林 通用组 用户来自于全林 权限适用于全林 域本地组 用户来自于全林 权限适用于本域 5 5 共享资源管理 共享资源管理 P126P126 L3L3 领会 领会 其首要任务是确保用户能够安全而有选择地将可以共享的资源进行发布 并确保其能在网络上方便 地查找信息 WINDOWS 是通过活动目录来对共享资源进行管理的 共享资源分为 硬件资源 文件 和目录 6 6 硬件资源共享 硬件资源共享 P127P127 L4L4 应用 应用 1 以虚拟设备方式实现 主要是指计算机中的各种硬件设备的共享 例如光驱 摄像头 读卡 器等 使网络中其他没有该硬件设备的用户可以使用这些设备 但是是虚拟的 2 以文件服务方式实现 实际上是指基于硬盘的文件系统共享 3 打印机共享 利用假脱机技术 SPOOLing 暂存用户的打印作业 7 7 共享打印机的几种功能 共享打印机的几种功能 P129P129 应用 应用 1 支持多个用户同时打印 2 建立连接和拆除连接 3 连接多台打印机作为共享打印机 4 提供多种多样的打印方式 专用服务器方式 分布方式 8 8 网络文件系统 网络文件系统 P130P130 L5L5 领会 领会 是在普通文件系统基础上 添加网络通信协议而构成的 并通过挂载和远程过程调用实现的文件系 统称为网络文件系统 其实现主要是采用远程过程调用 RPC 机制 RPC 提供了一组与机器 操作 系统以及底层传送协议无关的存取远程文件的操作 9 9 网络文件和数据的共享方式 网络文件和数据的共享方式 P130P130 L6L6 应用 应用 1 数据移动文件共享 2 计算移动文件共享 图 4 10 强密码 是指组合了数字和字符 大小写混杂的有一定长度的难以破译的密码 密码保护 通常会采用强密码 就是字母和数字 大小写互相组合的大于 8 位的复杂密码 网络操作系统对共享访问的限制是通过用户权限和文件访问控制列表 ACL 10 10 共享访问的三重限制 共享访问的三重限制 P134P134 L8L8 领会 领会 1 操作系统限制 2 身份认证 3 共享资源的访问控制 11 11 文件映射的概念 文件映射的概念 P135P135 S1S1 识记 识记 文件映射就是将文件的内容复制到进程虚拟地址空间中 使进程把文件内容作为进程地址区间的一 块内存来对待 从而不需要使用文件的输入 输出操作 进程就可以使用简单的指针操作检查和修 改文件的内容 网络操作系统 11 30 12 12 两个进程共享文件映射对象的方法 两个进程共享文件映射对象的方法 P135P135 领会 领会 1 继承 2 命名文件映射 3 句柄复制 13 13 内存共享 内存共享 P135P135 S3S3 应用 应用 在 WIN32 API 中 可以使用文件映射实现进程间共享内存的访问 如果在建立映射对象时指定系 统交换文件 该文件一般存放的是进程的数据堆或栈以及其他临时数据 那么 文件映射对象将按 共享内存块对待 其他进程可以通过同时打开同一文件映射对象访问同一内存块 由于共享内存是 用文件映射实现的 所以只能运行于同一台计算机的进程之间 第五章第五章 网络操作系统的接口网络操作系统的接口 1 1 网络操作系统的应用程序编程接口 即网络网络操作系统的应用程序编程接口 即网络 APIAPI P141P141 S1S1 识记 识记 网络 API 是一组定义 程序及协议的集合 通过 API 接口可以实现计算机软件之间的相互通信 其 主要功能是提供通用的功能集 程序员通过使用 API 函数开发应用程序 以减轻编程任务 操作系统的用户接口包括命令输入和系统调用 2 2 APIAPI 的四种类型 的四种类型 P141P141 领会 领会 1 远程过程调用 RPC 2 标准查询语言 SQL 3 文件传输 4 信息交付 一般的网络只在应用层 会话层 传输层 网络层提供接口 API 3 3 开放式开放式 APIAPI P141P141 领会 领会 某些公司会将 API 作为其公共开放系统 公司制定自己的系统接口标准 当需要执行系统整合 自 定义和程序应用等操作时 公司所有成员都可以通过该接口标准调用源代码 该接口标准称为开放 式 API 主导地位的开放式 API TLI XTI 接口 BSD 的 Socket 接口 WinSock 接口 4 TLI XTITLI XTI 函数 函数 P142P142 S2S2 应用 应用 TLI 即传输层接口 提供 OSI 传输层和会话层之间的 API XTI 即开放式传送接口 它由 TLI 接口演 变而来 TLI XTI 是一组函数的集合 为用户提供传输层接口 包括建立通信 管理连接以及传送 数据 应用程序利用这些函数实现网络应用 控制底层的网络活动 5 5 TLI XTITLI XTI 的服务模式 的服务模式 P142P142 L1L1 领会 领会 1 面向连接的服务模式 2 面向非连接的服务模式 图 5 2 6 6 套接字 套接字 P147P147 S3S3 识记 识记 即 Socket 接口 是通信双方的一种约定 利用套接字中的相关函数来完成通信过程 图 5 3 套接字是支持 TCP IP 协议网络通信的基本操作单元 其有两种类型 流套接字 数据报套接字 网络操作系统 12 30 7 IPIP 地址 地址 P147P147 领会 领会 基于 TCP IP 协议的网络中 每一个主机均被赋予了一个唯一的计算机地址 称为 IP 地址 其是一 个 32 位的无符号整数 通过以小数点按每 8 位一组分隔 每一个基于 TCP IP 网络通信的程序都被赋予了唯一的端口和端口号 端口是一个信息缓冲区 用 于保留 Socket 中的输入 输出信息 端口号是一个 16 位无符号整数 范围是 0 65535 以区别主 机上的每个程序 8 8 套接字的连接过程 套接字的连接过程 P148P148 应用 应用 1 服务器监听 服务器处于等待连接状态 实时监控网络状态 2 客户端请求 由客户端套接字提出连接请求时 要连接的目标就是服务器端的套接字 3 连接确认 当服务器端套接字监听到 或者说接收到 客户端套接字的连接请求时 它就 响应客户端套接字的请求 建立一个新的线程 把服务器端套接字的描述发给客户端 一旦 客户端确认了此描述 连接就建立好了 套接字的应用 P149 1 创建套接字函数 int socket int family int type int protocol 2 绑定本地名称函数 int bind int sockfd const struct sockaddr myaddr socklen t addrlen 3 建立连接函数 int connect int sockfd const struct sockaddr myaddr socklen t addrlen 4 侦听函数 int listen int sockfd int backlog 5 接收数据函数 accept int sockfd struct sockaddr myaddr socklen t addrlen 6 关闭套接字函数 int close int sockfd 9 9 WinSockWinSock P154P154 应用 应用 在 WINDOWS 环境下利用套接字在 TCP IP 上的编程接口就叫做 WinSock 其典型范例就是客户机 服 务器模型 其支持单一的通信域 即 Internet 域 目前可以使用流套接字和数据报套接字 流套接字提供双 向的 有序的 无重复并且无记录边界的数据流服务 数据报套接字支持双向的数据流 但并不保 证是可靠 有序 无重复的 利用 WinSock 进行网络通信 有以下几个参数需要被设置 本地 IP 地 址 本地端口号 对方端口号 对方 IP 地址 第六章第六章 网络管理与服务网络管理与服务 网络操作系统 13 30 1 1 网络管理 网络管理 P163P163 S1S1 识记 识记 是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作 功能包括配置管理 故 障管理 性能管理 计费管理和安全管理等 2 配置管理的内容 配置管理的内容 P164P164 领会 领会 1 配置信息的自动获取 2 自动配置 自动备份及相关技术 3 配置一致性检查 4 用户操作记录功能 3 3 故障管理的内容 故障管理的内容 P165P165 领会 领会 1 故障监测 2 故障报警 3 故障纠正 故障信息管理 排错支持工具 检索 分析故障信息 4 4 性能管理功能 性能管理功能 P166P166 领会 领会 1 一般性能监控 2 阈值控制 3 性能分析 4 实时性能监控 5 网络对象性能查询 5 5 计费管理功能 计费管理功能 P166P166 领会 领会 1 计费数据采集 2 数据管理与维护 3 计费政策制定 4 政策比较与决策支持 5 数据分 析与费用计算 6 数据查询 6 6 安全管理的功能领会安全管理的功能领会 1 网络资源的访问控制 2 告警事件分析 3 主机系统的安全漏洞检测 7 7 网络安全管理的内容及保证机制 功能 网络安全管理的内容及保证机制 功能 P167P167 应用 应用 网络安全管理内容应包括 授权机制 访问控制 加密和加关键字的管理 维护和检查安全日志 保证机制 1 管理员身份认证 2 管理信息存储和传输的加密与完整性 3 网络管理用户的分组管理与访问控制 4 系统日志分析 网络管理系统需要定义的内容 1 系统的功能 2 网络资源的表示 3 网络管理信息的表示 4 系统的结构 网管软件划分为三代 1 第一代为最常用的命令行方式 2 第二代有着良好的图形化界面 3 第三代相对来说比较智能是真正将网络和管理结合起来的软件系统 具有自动配置和自动调整 功能 8 8 网络管理协议 网络管理协议 P168P168 S2S2 领会 领会 1 简单网络管理协议 SNMP 2 公共管理信息服务 公共管理信息协议 CMIS CMIP 3 公共管理 网络操作系统 14 30 信息服务与协议 CMOT 4 局域网个人管理协议 LMMP 9 9 网络管理实现方式 网络管理实现方式 P171P171 L4L4 应用 应用 1 集中式网络管理 主要包括 a 了解网络 识别网络对象的硬件情况 判别局域网的拓扑结构 确定网络的互联 确定用 户负载和定位 b 网络运行 配置网络 配置网络服务器 网络安全控制 c 网络维护 常见的网络故障和修复 网络检查 网络升级 2 分布式网络管理 其功能包括 自适应的基于策略的管理 智能过滤 分布查找与监测 分 布式阈值监测 3 分层式网络管理 该模型在网络管理中融入代理技术 提出了中层管理站的概念 解决了传 统网络管理中资源占用和动态扩展性差的问题 提高了网络管理的效率 10 10 网络服务的分类 网络服务的分类 P175P175 S3S3 识记 识记 1 网络服务提供者 ISP 分为 提供内容的网络服务提供者 网络接入服务提供者 2 网络 信息 内容提供者 ICP 典型的网络服务有 DHCP DNS FTP Web Telnet WINS SMTP 它们主要分为三类 工具类 讨 论类 信息查询类 11 11 动态域名配置动态域名配置 DHCPDHCP 的作用 的作用 P176P176 领会 领会 用户的计算机可以从 DHCP 服务器那里获得上网的参数 主要是 IP 地址 然后几乎不需要做任何手 工的配置就可以上网 12 12 DNSDNS 域名解析及其作用 域名解析及其作用 P176P176 领会 领会 DNS 指域名系统或者域名服务 域名系统为 Internet 上的主机分配域名地址和 IP 地址 其作用将 域名翻译成网络能够识别的 IP 地址 执行域名服务的服务器称为 DNS 服务器 通过 DNS 服务器来 应答域名服务的查询 DNS 的核心是分级的 基于域的命名机制以及为了实现这个命名机制而建立 的分布式数据库系统 DNS 通常由其他的应用层协议使用 以将用户提供的 ASCII 字符的主机名解 析为 IP 地址 13 13 InternetInternet 地址 地址 P177P177 领会 领会 Internet 的每一个主机必须有一个网络地址 即 IP 地址 一个 IP 地址由 4 个字节组成 地址由网 络号和主机号组成 Internet 地址分为 A 1 开头 B 128 开头 C 192 开头 D 类地址 14 14 电子邮件的概念 电子邮件的概念 P178P178 L6L6 领会 领会 是一种异步通信媒介 当人们方便时就可以收发邮件 不必与他人的操作进行协调 电子邮件与普 网络操作系统 15 30 通邮件不同的是 它更为快捷且易于分发 价格便宜 其特点 速度快 异步传输 费用低 其工 作原理详见 P179 电子邮件系统的组成 用户代理 邮件服务器 简单邮件传输协议 SMTP 电子邮件的访问协议 POP3 IMAP HTTP 15 15 FTPFTP 的概念 的概念 P180P180 L7L7 领会 领会 文件传输协议 FTP 是 INTERNET 的传统服务之一 FTP 能使用户在两个联网的计算机之间传输文件 是 INTERNET 传递文件最主要的方法之一 FTP 提供了登录 目录查询 文件操作及其他会话控制功 能 其工作原理详见 P181 FTP 使用了两个并行的 TCP 连接 一个是控制连接 一个是数据连接 16 16 WWWWWW 与与 InternetInternet P184P184 L8L8 领会 领会 WEB 服务的特点 1 Web 的超文本信息系统可以使得任何人方便的从超文本数据库中找到所需信息 2 Web 是跨平台的 3 Web 提供的信息是分布式的 INTERNET 是全世界最大的国际互联网络 各种各样的计算机和计算机局域网 广域网都可以同其 相连 WWW 是 INTERNET 网上发展最快的网络服务 已成为 INTERNET 上最主要的服务 INTERNET 是 指物理网络 由计算机 路由器 交换机等组成 WWW 是以 HTTP 协议按照超文本方式在 INTERNET 上提供内容服务 HTTP 协议是 WWW 使用的协议 由从浏览器到服务器的请求集及服务器到浏览器的应答集组成 其支 持两种请求 简单请求 完全请求 17 17 URLURL 的定义及组成 的定义及组成 P185P185 L8L8 领会 领会 URL 统一资源定位器是当 Web 建立第一次连接时 或超链接从一个页面指向另一个页面时 需要使 用定位页面的机制 其组成 1 协议 2 页面所在服务器的 DNS 名字 必要时要加端口号 3 路径和文件名 18 18 TelnetTelnet 的概念 的概念 P186P186 领会 领会 利用网络远程登录到其他计算机上 并且以虚拟终端方式遥控程序运行的做法就是 TELNET 19 19 代理服务器的主要功能 代理服务器的主要功能 P187P187 领会 领会 1 设备用户验证和记账功能 2 对用户进行分级管理 3 增加缓冲器 4 连接 Internet 与 Intranet 5 节省 IP 开销 网络操作系统 16 30 第七章第七章 嵌入式嵌入式 LinuxLinux 1 1 LINUXLINUX 内核的操作系统包括 内核的操作系统包括 P195P195 识记识记 1 Shell 程序 2 程序库 3 编译器及工具等 其基本思路 1 一切都是文件 2 每个软件都有确定的用途 2 2 LINUXLINUX 经典技术组合经典技术组合 LAMPLAMP P195P195 领会 领会 1 Linux 操作系统 2 Apache 网站服务器 3 MySQL 数据库 4 Perl PHP Python 动态网 页的组合 一个典型的 Linux 发行版 LGSXK 包括 1 Linux 内核 2 一些 GNU 程序库和工具 3 命令 行 Shell 4 图形界面 X WINDOW 5 相应的桌面环境 如 KDE 3 3 LinuxLinux 的特点 的特点 P195P195 识记 识记 1 低廉性 2 适应性 3 广泛性 4 健壮性 4 4 嵌入式嵌入式 LinuxLinux 的分类 的分类 P197P197 识记 识记 1 RT Linux 2 CLinux 3 Embedix 4 XLinux 5 红旗嵌入式 Linux 5 LinuxLinux 的层次结构 的层次结构 P198P198 识记 识记 主要分为用户层和内核层 内核层又分为可移植的和不可移植的核心层 6 6 LinuxLinux 内核 主要由五个子系统组成 内核 主要由五个子系统组成 P198P198 领会 领会 1 进程调度 控制进程对 CPU 的访问 实现调度算法 进行进程间的切换 分派处理机 2 内存管理 管理 分配和回收内存资源 3 虚拟文件系统 隐藏了各种硬件的具体细节 为所有的设备提供了统一的接口 4 网络接口 提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持 5 进程间通信 利用管道 消息 共享内存和文件映射等方式支持进程间相互通信 7 7 SambaSamba P204P204 领会 领会 Samba 是可以让 UNIX 系统能够与 WINDOWS 系统通过网络进行文件交换的软件 其模仿了 WINDOWS 内 核的文件和打印共享协议 称之为 SMB 协议 Samba 包括了两个服务端的守护进程 1 硬盘驱动器和打印机共享守护进程 smbd 2 域名解 析和浏览守护进程 nmbd 第八章第八章 WindowsWindows ServerServer 20032003 1 1 WindowsWindows ServerServer 20032003 的设计目标及特点 的设计目标及特点 P217P217 领会 领会 1 是一个多任务的操作系统 以集中或分布的方式处理各种服务器角色 网络操作系统 17 30 2 Windows Server 2003 的核心技术包含了 Windows Server 2000 构建的核心技术 3 Windows Server 2003 系列能够满足从小公司到数据中心等不同规模组织的需要 2 2 WindowsWindows ServerServer 20032003 的模型 的模型 P218P218 领会 领会 1 单体系统 2 分层结构 3 虚拟机 4 客户机 服务器 3 3 WindowsWindows ServerServer 20032003 的体系机构 的体系机构 P218P218 图图 8 38 3 领会 领会 Windows Server 2003 体系机构的设计融合了分层操作系统和客户机 服务器 微内核 操作系统的 特点 通过硬件机制实现核心态和用户态两个特权级别 核心态也称管态 用户态也称目态 Windows Server 2003 的核心组件使用了面向对象设计原则 4 4 WindowsWindows ServerServer 20032003 组成 组成 P219P219 领会 领会 Windows 利用硬件机制 实现了 1 用户态 用户态进程运行在私有地址空间中 主要有系统支持进程 服务进程 用户应用程 序 环境子程序 2 核心态 核心态组件包括 1 内核 2 硬件抽象层 3 设备驱动程序 4 图形引擎 内核 内核 P220P220 是执行体的下层 它实现最基本的操作系统功能 包括管理线程调度 进程切换 异常处理 中断处理和多处理机同步 内核是常驻内存的 永远不会由页面调度程序调出内存 硬件抽像层 硬件抽像层 是一个加载型的核心模块 存在于 hal dll 中 为硬件平台提供底层接口 若变换了 硬件 尤其是 CPU 只需要换 hal dll 文件即可 设备驱动 设备驱动 I O 管理器为应用程序提供访问 I O 设备的统一框架 负责分发适当的设备驱动程序 环境子系统 环境子系统 向应用程序提供运行环境和应用程序编程接口 Windows Server 2003 支持 3 种环境子系统 Win32 POSIX OS 2 5 5 WindowsWindows ServerServer 20032003 的系统机制 的系统机制 P221P221 领会 领会 Windows Server 2003 在设计系统机制时 更多的采用了对象模式 其中面向对象的过程调用是 其最基本的机制 1 本地过程调用 2 远程过程调用 3 多处理机同步 一个远程过程由 3 个要素来唯一确定 进程号 版本号 过程号 6 6 WindowsWindows ServerServer 20032003 的网络服务功能特点 的网络服务功能特点 P223P223 领会 领会 1 增强的服务功能 2 活动目录 3 系统快照 4 增强了集群支持 7 7 活动目录 活动目录 P224P224 应用 应用 是用于 Windows Server 2003 的目录服务 它存储着网络上各种对象的相关信息 包括各种服务 并使该信息便于管理员和用户查找及使用 活动目录服务使用了结构化的数据存储作为目录信息的 网络操作系统 18 30 逻辑层次结构的基础 活动目录可视为管理工具 也可视为用户工具 恢复活动目录的方式 从域的其他域控制器上恢 复数据 从备份介质进行恢复 8 8 IISIIS 服务 远程服务 服务 远程服务 P229P229 领会 领会 Windows Server 2003 将邮件服务器 WEB 服务器 文件 FTP 服务器等各种网络服务集成到了一起 称为互联网信息服务 即 IIS Windows Server 2003 的另一个特色是支持远程控制 在网络上由一台计算机 主控端 Remote 客 户端 远距离控制另一台计算机 被控端 Host 服务器端 的技术 远程管理工具包括 远程桌面连接 远程桌面 WEB 连接 管理远程桌面 远程桌面 管理单元 远程管理 HTML 远程桌面实现的工作场景 1 远程工作 2 远程协作 3 共享控制台 网络操作系统网络操作系统 简答题重点内容简答题重点内容 1 操作系统有哪些分类 答 随着历史的发展操作系统形成了不同的类型 主要有批处理操作系统 分时操作系统 实时 操作系统 桌面操作系统 嵌入式操作系统 网络操作系统 分布式操作系统 2 网络操作系统的五大基本功能是什么 答 网络操作系统的主要特点是网络中各种资源共享以及各台计算机之间的通信 具有基本的五 大功能 1 网络操作