02335网络操作系统之白皮书

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计算机系统的定义（P19L1）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】操作系统的定义（P19S1）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。】操作系统的作用和地位（P20L2Y1）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。】现代操作系统的主要特征（P21Y2）（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】批处理操作系统的概念（P22S2）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】分时（交互式）操作系统的概念（P22S2）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。实时操作系统的概念（P23S2）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】网络操作系统的概念（P23S5）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分布式操作系统的概念（P24S6）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。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。进程管理的概念（P24L3）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。】存储管理的任务（P25L3）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1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。】文件管理的任务（P26L3）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。.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输入/输出管理的功能（P27L3）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。网络操作系统的结构（P27S3）（1）整体式结构、（2）层次式结构、（3）微内核（客户机/服务器）结构。网络操作系统的特点（P31L4）（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操作系统的用户接口（P35S1）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。】命令行输入235L1）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。脚本文件（P35L1）［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。.通常脚本文件就是一个脱机用户的执行流程.系统调用（P36L2）（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】系统调用分类（P35L2）（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。进程的概念（P37L3）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。.从操作系统角度来看，可将进程分为系统进程、用户进程。.进程由程序、数据、进程控制块（PCB）组成。.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（P38L3）（1）独立性（2）并发性（3）动态性（4）交互性（5）异步性、（6）结构性。进程的状态与转换（P38S1）进程状态为：运行、就绪、等待。转换过程见P39进程控制块PCB（P40L3）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】进程队列（P40L3）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。.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..系统中负责进程入队和出队的工作称为队列管理.进程控制（P41L3）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。进程同步（P43L3）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。.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。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。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）让权等待线程的概念（P46S2）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。】死锁的概念（P48S3）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。处理机调度（P48L4）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。进程调度的基本准则（P50S3）（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。进程调度方法（P51L4）（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。存储体系（P53S4）【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】内存分配的方式（P54S4）（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。地址重定位（P56）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。静态重定位（P56L5）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。动态重定位（P56L5）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。虚拟存储管理（P57L5）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。】.页式存储管理分配内存空间是以物理页框为单位的。.简单的内存分配表可以用一张位示图构成。.页表是存储管理中最重要的数据结构。.页框号=字号*字长=位号字号=[I/字长].（取整），位号=Imod字长（取余）文件、文件目录（P64S5）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。.信息项构成了文件内容的基本单位。【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。】文件系统（P64S5）所谓文件系统，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。文件的逻辑结构（P65S6）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。】文件逻辑结构的分类（P65）（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】定长记录文件和不定长记录文件可以统称为记录式文件流式文件、记录式文件的概念（P66L6）（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。逻辑块、物理块（P66L6）【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。】文件物理结构分类、文件存取方式（P68L7）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。.文件的链接结构的实质就是为每个文件构造所使用磁盘块的链表。.文件常用的存取方法有顺序存取和随机存取等两种方式。链接结构的优点是，存储碎片的问题迎刃而解了，有利于文件的动态扩充，有利于文件的插入和删除，提高了磁盘空间利用率。链接结构的主要缺点是存取速度慢，不适于随机存取文件；磁盘的磁头移动多，效率相对较低；存在文件的可靠性问题，比如指针出错，文件也就出错了；另外，链接指针需要占用一定的空间。文件系统实现（P74L7）为了进行存储空间的分配与回收，在外存储设备上设置有空闲空间登记表。在设计空闲空间登记表的数据结构是，主要有三种不同的方案可以考虑：（1）位示图（2）空闲块表，特别适合于文件物理结构为顺序结构的文件系统（3）空闲块链表，对空间的申请和释放是以块为单位的在每个进程中，都有一个用户打开文件表。该表的内容有文件描述符、打开方式、读写指针、系统打开文件表入口等，参见图2-22文件的保护方法（P75L7）（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。文件的共享（P75L7）是指一个文件可以允许多个用户共同使用。文件共享还带来许多好处：免除系统复制文件的工作；减少用户大量的重复性劳动；减少实际输入输出文件的次数；此外，利用文件共享还可以实现进程间相互通信。【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】输入/输出设备分类（P77）（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（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.一般而言，输入/输出设备由物理设备和接口部件两部分组成。.接口部件在功能上可以划分成两个部分，一是输入/输出控制器，另一是设备接口。设备分配的原则（P79L8）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。】.设备分配策略主要考虑的因素有：输入/输出设备的固有属性，输入/输出设备的分配算法，设备分配的安全性以及设备无关性。.对于独占设备的分配有两种方式，静态分配，动态分配。.对于共享设备的分配有先请求先分配、优先级高者先分配等，与进程调度相似。缓冲技术（P80L8）.中断、DMA、通道控制技术使得系统中各输入输出设备之间、输入/输出设备和CPU之间可以并行工作。.输入/输出设备与处理机速度不匹配的问题可以采用设置缓冲区的方法解决。为什么要使用缓冲技术？：为了匹配输入/输出设备与CPU之间的处理速度，减少外部中断的次数和CPU进行中断处理话费的时间，并且解决DMA或通道方式中可能出现的瓶颈问题，通常都需要在设备管理中引入用来暂存数据的缓冲技术。虚设备技术（P81L8）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系统主要包括输入程序模块、输出程序模块、作业调度程序三部分。SPOOLing系统的工作原理?：（类似打印机共享）利用SPOOLing系统中的输入程序模块，在作业执行前就利用慢速设备将作业预先输入到输入井中，称为预输入。作业进入内存运行后，是数据直接从输入井中取出。作业执行时不必直接启动外部设备输出数据，只需要将这些数据写入输出井，称为缓输出。待作业全部运行完毕，再有外部设备输出全部数据和信息。按上述方式，就实现对作业的输入、组织调度和输出管理的统一进行。同时，是外部设备在CPU直接控制下，又与CPU并行工作（故称作假脱机）40.磁盘调度策略（P83L9）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.一次访问磁盘的时间由寻道时间、旋转定位时间和数据传输时间所组成。.磁盘的物理地址具有如下形式：柱面号（磁道号）、盘面号（磁头号）、扇区号。.执行一次输入/输出所花的时间有：寻道时间、延迟时间、传送时间。.对软盘来说，每个柱面只包含两个磁道，文件信息也是按柱面顺序、磁头顺序和扇区顺序依次存放。.根据延迟时间来决定执行次序的调度称为旋转调度。第三章网络操作系统的通信客户机/服务器模式（P100L1）其基本思想是把操作系统构造为一组相互合作的进程。客户机/服务器模式的工作过程通常是这样的，一般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。所有的信息传送都是由底层内核通过两个系统调用的原语完成的。.通常进程间的低级通信以信号量为主，通过两个P、V原语进行操作。低级通信一般包括信号、信号量等，它们都是通过共享变量的方法实现的。.高级通信有消息队列、共享内存、套接字、邮箱通信等。.纤细缓冲机制的通信技术，利用公共消息缓冲区实现进程之间和个结点机之间的信息交换。.信箱是一种数据结构，逻辑上它分成两部分：信箱头和信箱体。.据此信箱可分为私有信箱、公用信箱和共享信箱。.信箱在创建时必须建立信箱头，其中包含信箱名称、信箱大小、创建者的进程名等。.在计算机网络系统中，各结点主机上的进程之间普遍采用消息传递的通信方式，不需要使用共享变量。原语（P102L2）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oSend（）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】网络协议（P102L3）.网络协议是对计算机之间通信的信息格式、能被收7发双方接收的传送信息内容的一组定义。.在所有常用的网络协议中，又可以分为常用的基础型协议和常用的应用型协议。同步原语（P104L4）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，那么发送者会自我阻塞，等待接收者就绪。（3）一旦发送者将信息发来，接收者会立即唤醒并接受信息异步原语（P104L4）异步原语也就是非阻塞原语，工作原理：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。因此，对通信原语的设计可以根据实际情况，选择一下三种：1）同步原语，阻塞发送和接收；有死锁和饥饿的可能。2）带复制的异步发送原语和带测试的异步接收原语，非阻塞，并发度高；系统开销大。3）带中断的异步原语，效率高，并发度大；编程困难，不利于调试。5.3缓冲原语和非缓冲原语（P104L4）因此，缓冲通信原语和非缓冲通信原语的根本区别在于是否在被和存在有一块内存用来存放过早到达的信息，如果有则是缓冲原语，否则就是非缓冲原语。.对内核缓冲区的管理最简单的方法是定义一个称为信箱的数据结构。.因此，可以说缓冲原语部分解决了接收者信息丢失的问题，但是并没有解决根本问题。5.4可靠原语和非可靠原语（P104L4）可靠原语的实现a）四回合应答：1.客户请求2.服务确认3.服务应答4.用户确认.B）三回合应答：1.客户请求2.服务应答4.用户确认.远程过程调用的概念（P108L6）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）0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。】本地过程调用LPC的流程：调用的主程序会将参数经过Win32子系统陷入到内核，内核的系统服务进程接到打包过来的参数后进行分配，read（）调用会分配给本地过程调用。调用结束后按原路返回，结果存放在函数的存储器中。组通信的方式（P112L7）简述组通信机制？对于一对多的情况，发送者的信息希望只发送一次就可以被多个接收者接收，若其中部分接收者不能工作，那么客户机的请求仍旧能够得到其余服务器可靠的服务。这样就要采用组通信机制。实现组通信的三种方式：（1）单播式（2）多播式（3）广播式（图3-10）流媒体数据广播（P112）.实现流媒体传输有两种办法：实时流媒体传输、顺序流媒体传输。.流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体。.流媒体播放方式主要有三种：（1）单播（2）多播（3）点播与广播.流媒体的主要应用有：1）视频点播2）远程教育3）视频会议4）Internet直播第四章网络操作系统的资源共享用户账号（P121L1）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。.域是一组计算机构成的逻辑单元。.域成员中的计算机有域控制器、域成员服务器、域成员计算机三种。.一台服务器之所以称为域控制器是因为在该服务器上存放了包含域的所有信息的域数据库。.分组管理是网络操作系统对用户管理的使用而具体的方式。用户组（P121L1）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。对开发部共享文件夹作授权时，可以有两种方法实现：1）在安全属性页中一个一个添加开发部人员并配置相应的权限。2）在域控制器中创建开发部的组（包含所有开发部人员），在安全属性中添加开发部组。用户账号和用户组的关系（P121L1）（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。域树（P123L2）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“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。】本地组和域本地组的区别？本地组存储在本地计算机中，操作对象是本机。而域本地组存储在域控制器上，操作对象是域。前者是用户管路，后者是全县管理。前者的管理更为严格，权限也更多。共享资源管理（P126L3）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】硬件资源共享（P127L4）（1）以虚拟设备方式实现硬件资源共享：某些操作系统在作外存储设备管理时，尽管是以文件卷的形式出现，但是直观上是个盘符，因此，人们有时也习惯称为硬盘共享。（文件系统挂载）（2）以文件服务方式实现硬件资源共享：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。（打印作业重定向一假脱机技术暂存一空闲队列输出。）共享打印机的几种功能（P129）（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。网络文件系统（P130L5）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。网络文件和数据的共享方式（P130L6）1-.在网络环境下，可以采用数据移动和计算移动两种方式实现晚间和数据的共享。一、数据移动文件共享1）.将整个文件从B到A，A以本地文件方式访问文件，结束后，若被修改，再将文件送回B。2）.只传送用户需要的部分，同上B传A访，修改返回B。二、计算移动文件共享1）.远程过程调用的方法，B远程调用A计算过程，处理结果返回A。2）.B向A发报文，请求A处理，A收到报文执行，将计算进程发送到B对B的数据进行加工，当进程完成任务后返回，并以结果的形式返回系统A。网络资源共享（P134L8）.在域环境中，用户名和密码验证是域控制器处理的。.UNIX系统一般将软硬件设备对象以文件或目录的形式表示；Windows系统在根目录上一般以盘符表示，称文件卷。.NUIX涉及到共享的文件属性主要有三项：读取、写入和运行。共享的安全性（P133L8）.而UNIX操作系统的超级用户名不能更改，就要采用强密码保护的方式。.Windows操作系统只有在NTFS文件卷下可以设置目录权限。.共享安全保护：权限设置、密码保护、共享访问设置。.对用户的登录，或者受限文件的访问，最简单的方式是采用密码保护。.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）来实现的。.共享访问一般要经过三重限制：1、操作系统限制、2、身份认证、3、共享资源的访问限制。文件映射的概念（P135S1）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。.文件映射一般通过系统调用的方法实现。.文件映射只可以用于本地计算机上的进程之间，不能用于网络上。.在Win32API中，可以使用文件映射实现进程间共享内存的访问。两个进程共享文件映射对象的方法（P135）（1）继承（2）命名文件映射（3）句柄复制内存共享（P135S3）【在WIN32API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。】第五章网络操作系统的接口网络操作系统的应用程序编程接口，即网络API（P141S1）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。.从网络的系统模型来看，API所采用的基本构造技术就是分层使用。.TLI/XTI吧相互通信的两个进程称为端点。API的四种类型（P141）（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】开放式API（P141）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】TLI/XTI函数（P142S2）TLII/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。TLI/XTI的服务模式（P142L1）（1）面向连接的服务模式一一电话机（2）面向非连接的服务模式一一邮箱（图5-2）UNIX套接字及其应用（P147S3）套接字，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。.在通信中，每一个套接字都组合进了IP地址、端口、端口号，这样整体保证可识别。.通信域是为了处理一般的进程通过套接字通信而引进的一种抽象概念。IP地址（P147）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，0-255范围。【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。】套接字的工作原理（P148）通常，通过互联网进行通信，至少需要一对套接字，其中一个运行于客户机端，称为ClientSocket，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket。套接字的连接过程（P148）（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intsocket（intfamily,inttype,intprotocol）;（2）绑定本地名称函数intbind（intsockfd,conststructsockaddr*myaddr,socklen_taddrlen）;（3）建立连接函数intconnect（intsockfd,conststructsockaddr*myaddr,socklen_taddrlen）;（4）侦听函数intlisten（intsockfd,intbacklog）;（5）接收数据函数accept（intsockfd,structsockaddr*myaddr,socklen_t*addrlen）;（6）关闭套接字函数intclose（intsockfd）;]WinSock（P154）1-.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。.用户目前可以使用两种套接字，即流套接字和数据报套接字。.流套接字提供双向的、坦的、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。.在一次网络通信/连接中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。第六章网络管理与服务网络管理（P163S1）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。（配、故、性、计、安）.配置管理的作用是初始化网络并配置网络，以使其提供网络服务。.在网络的配置中，对网络正常运行影响最大的主要是路由器端口配置和路由器信息配置。.网络故障管理的内容包括故障检测、隔离和纠正三个方面。.性能管理评估系统资源的运行情况及通信效率等系统性能，其功能包括监视和分析被管理网络及其所提供服务的性能机制。.计费管理记录网络资源的使用，目的是控制和检测网络操作的费用和代价。.Web浏览器和网络管理服务器之间采用安全套接字层（SSL）传输协议，对管理信息加密传输。.轻量表示协议（LPP），提供了目前最普通的两种传输层协议TCP和UDP的接口。.SNMP管理控制框架：SNMP定义了管理进程（Manager）和管理代理（Agent）之间的关系，称为共同体。.SNMP的管理方式是在其管理信息库中采用树状命名方法对每个管理对象实例命名。.网络管理的实现主要体现在管理的形式上，分为集中式、分布式和分层式网络管理。.网络管理一般包括三个方面：了解网络，网络运行以及网络维护。配置管理的内容（P164）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。故障管理应包括以下功能（P165）1）故障监测2）故障报警3）故障信息管理4）排错支持工具5）检索/分析故障信息。性能管理应包括以下功能（P166）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。计费管理应包括以下功能（P166）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。安全管理应包括以下功能（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。网络安全管理的内容及保证机制、功能（P167）一、在网络中主要有以下几大安全问题：1）保护网络数据不被入侵者非法获取，即网络数据的私有性。2）防止入侵者在网络上发送错误信息，即授权。3）控制对网络资源的访问，即访问控制。相应地，网络安全管理应包括：授权机制、访问控制、加密和加关键字的管理，另外还要维护和检查安全日志。二、通常，网络安全管理本身可以有以下机制来保证：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。】网络管理协议（P168S2）（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）公共管理信息服务与协议CMOT（4）局域网个人管理协议LMMP。网络管理实现方式（P171L4）（1）集中式网络管理，主要包括：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）网络运行（配置网络、配置网络服务器、网络安全控制）网络维护（常见的网络故障和修复、网络检查、网络升级）.在基于GUI的操作系统中，选择相应的对话框窗口配置网络参数；在UNIX系统中，主要靠修改系统配置文件来配置网络。.网络安全控制的首要任务是管理用户注册和访问权限。.网络维护主要包括故障检测与排除、网络日常检查及网络升级。（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。.管理控制台成为特定管理信息系统操作员所定义的计算机网络管理信息的虚拟访问点。.阈值事件检测使得计算机网络管理员能够在用户感觉到故障之前在问题出现的域内检测和隔离故障。（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。.典型的采用分层式网络结构的网络是电信网络。.分层式体系结构一般拥有一个核心骨干网交换机、高性能的分布式站点及低成本的访问点。网络服务的分类（P175S3）填空（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。.电子邮件系统一般采用简单邮件传输协议（SMTP）。.万维网是一种Web服务，又称WWW，以超文本的方式组织数据。.网络能做很多工作，其中最基础的是动态域名配置（DHCP）。.故域名解析可以分为两步，先解析网络号，再解析子网内的主机号。动态域名配置DHCP的作用（P176）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。DNS域名解析及其作用（P176）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。】Internet地址（P177）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。电子邮件的特点及其组成（2011.7简答）是一种异步通信媒介，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].SMTP服务器是遵循SMTP协议的发送邮件服务器。.邮件服务器组成了电子邮件体系结构的核心。.像大多数应用层协议一样，SMTP也有两个部分：运行在发送方邮件服务器的客户端和运行在接收方邮件服务器的服务器端。FTP的概念（P180L7）.FTP协议是文件传输协议，运行在TCP上。.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。.因为FTP协议使用分离的控制和连接，所以也称FTP的控制信息是带外传送的。.为使用户能访问远程主机的账号，用户必须具备相应的权限，提供一个用户名和口令。.UNIX操作系统的FTP服务大部分使用命令方式。一、FTP的工作原理（2013.4简答）FTP是一个客户机/服务器系统。用户通过运行一个FTP客户程序，连接到运行服务器程序的远程主机上，用户通过客户程序向服务器程序发出命令，服务器程序知性用户所发出的命令。“运行---连接---命令---执行”WWW与Internet（P184L8）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。（4）Web提供网络服务的按需操作；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。一、简述HTTP的两项组成和两种请求（2012.4简答）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、完全请求二、简述HTTP协议HTTP协议有两部分程序实现：客户机程序和服务器程序，它们运行在不通的终端系统中，通过交换HTTP报文进行会话。HTTP协议定义了这些报文的格式以及客户机和服务器进行报文交换的方式。URL的定义及组成（P185L8）URL统一资源定位器其组成：（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。Telnet的概念（P186）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Telneto一、本机上的Telnet客户程序要完成如下的功能：1）建立与服务器的TCP连接。2）从键盘上接受数日的字符。3）把输入的字符串变成标准格式并发送给远程服务器。4）从远程服务器接受输出的信息。5）把该信息显示在屏幕上。二、远程服务器的Telnet程序要完成如下的功能：1）通知计算机，远程计算机已经准备好了。2）等候输入命令。3）对输入的命令做出反应。4）把执行命令的结果送回给用户的计算机。5）重新等候输入的命令。代理服务器的主要功能（2013.4选择）（1）设置用户验证和记账功能，可按用户进行记账（2）对用户进行分级管理（3）增加缓冲器，提高访问速度（4）连接Internet与Intranet，充当防火墙（5）节省IP开销。第七章嵌入式LinuxLINUX内核的操作系统包括（P195）:（1）Shell程序（2）程序库（3）编译器及工具等基本思路：（1）一切都是文件（2）每个软件都有确定的用途。LINUX经典技术组合LAMP（P195）（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XWINDOW（5）相应的桌面环境，如KDE】Linux的特点（2011.4选择）（1）低廉性（2）适应性（3）广泛性（4）健壮性。嵌入式Linux的分类（P197）（1）RT-Linux（2）以CLinux（3）Embedix（4）XLinux（5）红旗嵌入式Linux2-.Linux的另一个应用领域是嵌入式系统，典型的应用是移动终端和嵌入式服务器。Linux的层次结构（P198）Linux与其他操作系统一样，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Linux（内核）主要由五个子系统组成（P198）（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。】嵌入式Linux一般选用不可抢占式高优先级调度算法。（2）内存管理【管理、分配和回收内存资源。】一、简述LInux的内存管理（押题）Linux的内存管理支持虚拟内存，段页式管理。内存管理从逻辑上分为硬件无关部分和硬件相关部分。硬件无关部分提供了进程的映射和逻辑内存的兑换；硬件相关部分实现虚拟内存都物理内存的映射。（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。】虚拟文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序。（2011.4填空）（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。】网路接口可以分为网络协议和网络驱动程序。（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。】域名服务器的配置过程包括下列步骤：（不会考的吧）1）注册一个域名。2）分配IP地址。3）创建一个主机名和IP地址的映射列表。4）创建/etc/named.conf文件5）创建区域数据文件Samba（P204）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WindowsServer2003WindowsServer2003的设计目标及特点（P217）（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；（2）WindowsServer2003的核心技术包含了WindowsServer2000构建的核心技术；（3）WindowsServer2003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。WindowsServer2003的模型（P218）（1）单体系统（2）分层结构（3）虚拟机（4）客户机/服务器WindowsServer2003的体系机构（P218图8-3）WindowsServer2003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。WindowsServer2003的核心组件使用了面向对象设计原则】WindowsServer2003组成（P219）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（P220）：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：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：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：向应用程序提供运行环境和应用程序编程接口。WindowsServer2003支持3种环境子系统：Win32、POSIX、OS/2。】WindowsServer2003的系统机制（P221）[WindowsServer2003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。】WindowsServer2003的网络服务功能特点（P223）（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。活动目录（P224）是用于WindowsServer2003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】IIS服务、远程服务（P229）WindowsServer2003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。WindowsServer2003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】2012年自考《网络操作系统》重点内容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。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.网络操作系统的用户接口功能2.进程（线程）管理功能3.存储管理功能4.文件管理功能5.输入/输出管理功能。什么是网络操作系统？答：为计算机网络配置的操作系统称为网络操作系统。网络操作系统是基于计算机网络的，在各种计算机操作系统之上按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、资源共享和各种网络应用。微内核体系结构的操作系统有哪些特点？答：采用客户机/服务器结构的操作系统适宜于应用在网络环境下分布式处理的计算机环境中。特点主要有：1.微内核提供一组“最基本”服务，如进程调度、进程间通信、存储管理、I/O处理等，通过接口连到微内核。2.微内核具有很好的扩展性，可简化程序开发。3.用户只运行他们需要的服务，有利于减少磁盘空间和存储器需求。4.微内核与硬件有接口，并向可安装模块提供接口。什么是系统调用？主要可分为哪几类？答：所谓系统调用，就是用户在程序中调用操作系统所提供的相关功能。系统调用时一种特殊的过程调用。主要可分为1.进程控制类系统调用2.文件操作类系统调用3.进程通信类系统调用4.设备管理类系统调用5.信息维护类系统调用。什么是进程？进程的特性有哪些？答：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元，可分为系统进程和用户进程，由程序、数据和进程控制块三部分组成。主要特性有：1.并发性2.动态性3.独立性4.交互