2019年自考网络操作系统复习资料汇总

1.信息处理的基本模式：①对等模式    ②客户/服务器模式。

2.网络操作系统结构设计的主要模式：①客户/服务器模式 ②对象模式 ③对称多处理模式。

3.客户/服务器模式的网络操作系统的结构组成：①客户机（工作站）操作系统 ②服务器操作系统。

4.网络操作系统为用户提供的两类接口：①命令接口 ②编程接口。

5.网络操作系统可分为四个层次：①硬件 ②内核 ③Shell（外壳） ④应用程序。

6.操作系统从内部结构来分析，包括两部分：①内核  ②核外部分。

7.UNIX的内核可分为两部分：①进程控制子系统（包括进程控制、调度与通信以及存储的管理）②文件子系统。

8.内核功能：①进程、线程及其管理 ②存储管理 ③I/O管理 ④文件系统。

9.内核的组织形式：①强内核 ②微内核。

10.微内核几乎不做任何工作，仅提供以下四种服务：

①进程间通信机制 ②某些存储管理 ③有限的低级进程管理和调度 ④低级I/O.微内核的基本思想是良好的结构化、模块化、最小的公共服务。它提供最基本、最必要的服务。

11.微内核结构与强内核结构相比具有如下优点：①灵活性 ②开放性 ③可扩充性

12.UNIX是一个强内核的操作系统。WindowsNT微内核与客户/服务器模式结构的操作系统。

13.微内核提供以下服务：①进程间通信机制 ②某些存储管理 ③有限的低级进程管理和调度④低级I/O.（微内核结构的操作系统是服务器化的操作系统）

14.微内核的基本思想是良好的结构化、模块化，最小的公共服务。

15.进程的组成：①程序 ②数据集合 ③进程控制块。

16.进程必要的调度状态：①运行状态 ②就绪状态 ③阻塞状态其它：挂起状态；活跃状态。

17.进程控制原语：①创建原语 ②撤销原语 ③挂起原语 ④激活原语 ⑤阻塞原语 ⑥唤醒原语

18.进程调度方式：①抢占式 ②非抢占式

19.进程调度算法：①静态优先级算法 ②动态优先级算法 ③时间片轮转法

20.线程的四个基本成分：①一个唯一的线程标识符②一组处理机状态寄存器③分别在核心态和用户态下使用的两个栈④一个私用存储区。

21.线程的状态：①就绪状态 ②备用状态 ③运行状态 ④等待状态 ⑤转换状态 ⑥终止状态。

22.存储管理的研究课题：①地址再定位问题 ②存储分配问题 ③存储保护问题 ④存储扩充问题

23.存储管理方案：①单一连续分配 ②分区分配 ③分页存储管理 ④请求分页存储管理 ⑤分段存储管理 ⑥段页式存储管理。

24.地址变换机构：①页面变换表PMT ②联想存储器。

25.页面置换算法：①先进先出算法FIFO ②最近最久未用的置换算法LRU ③LRU近似算法。

26.文件管理系统的基本功能：①文件的结构及存取方法（逻辑结构：记录式文件；无结构流式文件。物理结构：连续结构；串联结构；索引结构。存取方法：顺序存取法；直接存取法。） ②文件的目录机构及有关处理（树型目录结构） ③文件存储空间的管理（空白文件目录；空白块链；文件位图。） ④文件的共享和保护 ⑤文件的操作和使用。

27.设备管理目标：①用户使用设备的方便性 ②设备工作的并行性 ③设备分配的均衡性 ④独立性（与设备无关性）

28.设备管理基本功能：①动态地掌握并记录设备的状态 ②为满足进程对I/O的请求，按照设备的类型和系统中所采用的分配算法，决定把某一I/O设备分配给要求设备的进程 ③完成实际的I/O操作。

29.设备的数据结构：①设备控制块UCB ②控制器控制块CUCB ③通道控制块CCB ④系统设备表SDT.

30.I/O调度程序的主要功能：为满足进程的I/O请求，决定设备（以及相应的控制器和通道）的分配策略。

31.I/O调度程序的调度算法：①先来先服务 ②优先级高者优先算法（不能采取时间片轮转法）

32.设备分配的实施：①分配设备 ②分配控制器 ③分配通道。

33.磁盘的驱动调度：①移臂调度 ②旋转调度

34.移臂调度算法：①FCFS  ②SSTF  ③SCAN  ④电梯调度算法。

35.文件系统组成：①与文件管理有关的软件  ②被管理的文件  ③实施文件管理所需的数据结构

1.在信息处理系统中，客户/服务器计算模式和对等模式有何区别？

①对等模式中，各节点机处于平等地位，没有主次之分。网上任一节点所拥有的资源都可作为网络公用资源，可被其他节点的网络用户共享。对等模式具有灵活的资源共享方式和均衡的通信方式，一般适合小型网络。

②客户/服务器模式，一些节点作为客户机，另一些节点作为服务器机。客户/服务器模式是一种主从方式。采用这种模式，可高效地实现资源共享。同时它具有很好的可移植性，互操作性和规模的可伸缩性。

2.操作系统结构设计的结构模式：

①客户/服务器模式。特点：简化了基本操作系统，缩小了内核，并容易增加新的API；提高了可靠性；适合分布式计算环境。②对象模式。特点：这种方法减少了在系统整个生存期中所做修改的影响。③对称多处理模式。特点：主要支持多处理机操作系统的设计。

3.客户/服务器计算模式中，客户与服务器之间如何交互（工作过程）？

①客户方以通常方式发出服务请求，由客户机上的网络软件把它装配成请求包，再通过传输协议软件把请求包发送给服务器方。②服务器传输软件收到请求包后，对其检查，无误后把它提交给服务器方的网络软件。③服务器网络软件根据请求包的请求，完成相应的处理和服务，并将其结果装配成响应包，由传输协议软件将其发送给客户。④由客户的传输协议软件把收到的响应包转交给客户的网络软件，由网络软件作适当处理后交给客户。

客户/服务器模式的优点是：高效地实现了网络资源共享，具有很好的互操作性和软件的可移植性，提高了系统的可靠性，适合分布式计算环境。

4.计算机网络系统中，工作站操作系统包括的软件： ①重定向程序②传输协议软件。服务器操作系统包括的软件：①服务器操作系统的内核程序②传输协议软件③网络服务软件④网络安全管理软件。

5.网络操作系统与网络用户有哪两级接口：

①操作命令接口。作用：用户通过键盘或鼠标键入或点击各种操作命令来控制、操纵、管理和使用网络。这种接口采用交互式。②编程接口。通过网络操作系统提供的一组系统调用来实现。此外网络操作系统还为用户提供了一系列应用程序接口。

6.网络操作系统的命令接口应为用户提供哪些类型的操作命令？

①系统访问命令；②文件与目录管理命令；③信息处理类命令；④网络通信类命令；⑤打印输出类命令；⑥进程控制类命令；⑦Internet类命令；⑧其它。

7.Shell程序的作用是什么？

①作为Shell命令解释程序。Shell接收、识别并执行用户键入的各种命令。②作为高级程序设计语言。什么是Shell过程：用shell编写的程序称为shell过程。如何建立和执行Shell过程：建立shell过程的步骤同建立普通文本文件的方式相同，可利用编辑器（例如vi）进行程序输入和编辑加工。Shell过程的执行可采用如下方法：①输入重定向到shell过程，其一般形式为：$sh<过程名②将shell过程改为可执行文件，其一般形式为：$chmoda+x过程名$过程名。

8.如何理解微内核的概念？

微内核结构是一种新型结构，它体现了操作系统结构设计的新思想，微内核的设计目标是使操作系统的内核尽可能小，使其他的所有操作系统服务一般都放在核外用户级完成。采用微内核结构有何优点：①灵活性。微内核短小精干，仅提供最基本最必要的服务。②开放性。操作系统除内核以外的功能都可用服务器的形式建立在内核之上，可以方便地设计、开发、集成自己的新系统。③可扩充性。加入和修改一个服务不需要停止系统和重新引导内核，安装、调试一个新系统很容易。

9.什么叫进程？

进程是程序的一次执行，该程序可与其它程序并发执行。

为什么要引入进程的概念？

①顺序程序的特点：具有封闭性和可再现性。但是，程序的顺序执行是低效的。②程序的并发执行和资源共享。多道程序设计出现后，实现了程序的并发执行和资源共享，提高了系统的效率和系统的资源利用率，但却带来了新的问题。

③程序的并发执行的特点：破坏了程序的封闭性和可再现性，程序和机器执行程序的活动不再一一对应，并发程序之间有可能存在相互制约关系。

并发程序的这些特性：独立性、并发性、动态性和相互制约性，反映了并发程序的本质，程序的概念已不能反映程序并发找执行的实质，因此，人们引进了进程的概念。

10.进程由哪几部分组成？

①程序。作用：描述进程要完成的功能。②数据集合。作用：程序在执行时所需要的数据和工作区。③ 程序控制块。作用：包含进程的描述信息和控制信息。它是进程存在的唯一标志。

11.进程的基本调度状态有哪些？

①运行②就绪③阻塞。进程调度程序从处于就绪状态的进程中选择一个投入运行。运行进程因等待某一事件而进入阻塞，因时间片到达而回到就绪。处于阻塞状态的进程当所等待的事件发生时，便进入就绪状态。

12.简述常用的进程调度算法。

①静态优先级算法：系统在调度进程时按优先级从高到低进行调度，在进程运行过程中优先级不再动态地改变。②动态优先级算法：系统在调度进程时按优先级从高到低进行调度，在进程运行过程中能按变化情况对优先级进行适当调整。③时间片轮转法：系统把所有就绪进程按先来先服务规则排成一个队列，就绪队列中的所有进程，可以依次轮流获得一个时间片的处理时间，然后系统又回到队列的开始部分，如此不断循环。

13.什么叫原语？

原语是由若干机器指令构成的并用于完成特定功能的一段程序，而这些程序在执行期间是不可分割的。

有哪些进程控制原语？①创建原语②撤销原语③挂起原语④激活原语⑤阻塞原语⑥唤醒原语。

14.什么叫线程？

“进程内的一个可执行单元”、“进程内的一个可调度的实体”。为什么要引入线程的概念：在引入线程概念之前，仅用进程的概念。在进程的调度过程中，由于经常要进行进程的切换，在切换时，既要保留现运行进程的运行环境，又要设置新选中的进程的运行环境，为此要花费不少处理机的时间和主存的空间。因此，把进程作为系统调度的基本单位要付出较大的时空开销，从而也限制了系统中进程的数量和进程的切换频率。另一方面，为了提高系统的并行能力，把并行粒度进一步减小，在进程的内部引入线程，线程作为系统的调度单位，而进程作为系统的资源分配单位。这样，对拥有资源的基本单位不再频繁切换，而对调度的基本单位又不增加时空开销。引进线程的好处是：①减少了系统的时空开销。②增强了系统的并行能力。

15.存储管理研究哪些内容？

①地址再定位问题②存储空间的分配③存储的保护问题④存储扩充问题。

16.为什么要引入虚拟存储器的概念？

在计算机系统中，主存的容量有一定的限制，不可能太大满足各种用户的需要，而在技术上辅助存储器却可以做得相当大。为了给大作业提供方便，使它们不再承担对主存和辅存的具体分配和管理工作，而由操作系统把主存和辅存统一管理起来。虚存的最大容量由什么决定：虚存实际上就是作业地址空间，作业地址空间的大小取决于计算机系统的地址机构。因此，虚存的最大容量取决于地址寄存器的位数。例如地址寄存器的位数为32位时，其虚存的最大容量可达4GB.

17.什么叫联想储存器？

在分页和请求分页存储管理系统中，为了加速查表过程，采用一组高速硬件寄存器，这些寄存器连同管理它们的硬件构成了一个容量较小的存储器，称为联想存储器，也叫快表。

试说明利用联想存储器实现动态地址变换的过程。

联想存储器具有快速并行查询能力。例如CPU给出有效地址为（P，W），它把页号P送入输入寄存器，随后立即和联想存储器各单元的页号进行比较，如与某个单元中页号相匹配，则把该单元中的块号B送入输出寄存器。这样，就可以用（B，W）访问相应的主存单元。（P为页号，W为页内地址；B为块号）。

18.请求分页与分页存储管理有何不同？

请求分页是在分页的基础上实现。它们之间的根本区别在于是否将一作业的全部地址空间同时装入主存。请求分页存储管理不要求将作业全部地址空间同时装入主存。基于这一点，请求分页存储管理可以提供虚存，而分页存储管理却不能提供虚存。缺页中断是如何发生：由于一个作业的地址空间不同时全部装入主存，在作业执行过程中，当所

需页面不在主存时，便引起缺页中断。缺页中断发生后如何处理：缺页不断发生后，转中断处理程序。中断处理程序的主要工作是将所需的页面调入主存。当主存无空闲块时，按系统采用的页面置换算法将某页淘汰，然后装入所需页面。装入后修改页面变换表。

19.试给出几种页面置换算法，并比较其优缺点。

①先进先出算法（FIFO）：这种算法实现简单，这种算法只是在对线性顺序访问地址空间的情况下才是最理想，否则效率不高。②最近最久未用算法（LRU）：这种算法能比较普遍地适用于各种类型的程序，但实现起来比较困难，因为要对先前的访问的历史时时加以记录和更新。③LRU近似算法：这种算法比较简单，易于实现，其缺点是周期T的大小不易确定。

20.什么是文件逻辑结构和物理结构？

逻辑结构：指一个文件在用户面前所呈现的形式。物理结构：指文件在文件存储器上的存储形式。它们各有哪几种结构形式？

逻辑结构有两种形式：①记录式文件。②无结构的流式文件。

物理结构：①连续结构②串联结构③索引结构。

21.画图说明串联、连续、索引结构文件的形式，并说明用直接存取法它们的不同效果。

采用直接存取法，则索引文件效率最高，连续文件效率居中，串联文件效率最低。

22.文件目录的作用：

计算机系统中的文件种类繁多，数量庞大，为了使用户方便地找到所需的文件，需要在系统中建立一个目录机构。

一个文件目录项应包括哪些信息？

①文件的标识信息（文件名）②文件的结构信息③文件的存取控制信息④文件的管理信息。

23.文件存储空间的管理有哪几种常用方法？

①空白文件目录：这种方法将盘空间的一个未分配区域称为一个空白文件，系统为所有的空白文件建立一个目录，每个空白文件在这个目录中建立一个表目。②空白块链：这种方法将盘上的所有空白块用链接指针或索引结构组织成一个空白文件。③位示图：它将文件存储器的存储空间建立一张位示图，用以反映整个盘空间的分配情况。

24.设备管理的目标是什么？

①方便性。使用户在使用各种设备时感到方便。②并行性。提高系统中各种设备工作的并行③均衡性。使系统中各种设备的分配具有均衡性。④独立性。使得用户所要求的输入输出与实际设备无关。

设备管理包括哪些功能？

①动态地记录管理设备的状态。在有通道的系统中，还应掌握通道、控制器的工作状态。②为满足进程的I/O请求，按某种调度算法将一设备分配给要求设备的进程。（实施设备的分配）③完成实际的I/O操作。

25.在配置有通道的计算机系统中，试利用UCB、CUCB、CCB找出从主存到设备的一条可用通路。

根据所请求的I/O设备，由系统状态表可找到该设备的UCB，再由UCB的“与此设备相连的控制器表”项找到CUCB，再由CUCB的“与此控制器相连的通道表”找到CCB，从而可能构成一条从主存到I/O设备的通路。如果有一条可用通路，则在UCB、CUCB、CCB中将进程名登记在“正在使用该设备”的状态表目内；如果暂时没有一条可用通路，则进行排队等候。

26.试给出两种I/O调度算法。

①先来先服务。②优先级高者优先。

说明为什么在I/O调度中不能采用时间片轮转法。

在进程调度中通常采用时间片轮转法，但这种方法不适合I/O调度。因为I/O操作有一特点，即一个通道程序一经启动便一直进行下去直至完成，在它完成之前，不会产生中断。

27.试画出在单通路I/O系统中为进程分配一台I/O设备的流程图。

①分配设备②分配控制器③分配通道。

1.什么叫同步？

相互合作的两个进程之间需要在某个（些）确定点协调它们的工作，一个进程到达了该点后，除非另一进程已经完成了某些操作，否则就不得不停下来，等待这些操作的完成。这就是进程间的同步。

什么叫互斥？

两个进程由于不能同时使用同一临界资源，只能在一个进程使用完了，另一进程才能使用，这种现象称为进程间的互斥。

①同步的主要特征是：一个进程在某一点上等待另一进程提供信息，两进程之间存在直接制约关系，其表现形式为进程—进程。②互斥的主要特征是争用资源，两进程间存在间接制约关系，其表现形式是进程—资源—进程。

2.试给出P、V操作的定义。

P、V操作是定义在信号量S上的两个操作，其定义如下：

P（S）：①S：=S-1；②若S≥0，则调用P（S）的进程继续运行；③若S＜0，则调用P（S）的进程被阻塞，并把它插入到等待信号量S的阻塞队列中。

V（S）：①S：=S+1；②若S＞0，则调用V（S）的进程继续运行；③若S≤0，则从等待信号量S的阻塞队列中唤醒头一个进程，然后调用V（S）的进程继续运行。

如何利用P、V操作实现进程间的互斥？

P、V操作是解决同步与互斥问题的有力工具。为解决互斥问题，应采取如下步骤：    首先根据给定问题的描述，列出各进程要执行的程序。其次，设置信号量。互斥问题中，在临界区前面加P（S），临界区后面加V（S）。最后确定信号量的初值。在互斥问题中，信号量通常取为互斥资源的个数。

说明信号量的物理意义：

信号量S＞0时，S的数值表示某类可用资源的数目，执行P操作意味着申请分配一个单位的资源；当S≤0时，表示无资源可用，此时S的绝对值表示信号量S的阻塞队列中的进程数。执行V操作意味着释放一个单位的资源。

3.如何利用P、V操作实现进程间的同步？

P、V操作是解决同步与互斥问题的有力工具。为解决同步问题，应采取如下步骤：首先根据给定问题的描述，列出各进程要执行的程序。其次，设置信号量。同步问题中有几个同步点就设置几个信号量，等待的地方加P（S），发信号（解除等待）的

地方加V（S）。最后确定信号量的初值。在同步问题中，信号量的初值一般取0.在同步和互斥中，信号量初值的设置有何不同：在同步问题中，信号量的初值一般取为0，在互斥问题中，信号量通常取为互斥资源的个数。

4.高级通信原语有何优点？

能够实现在进程之间传递大量的信息。

在消息缓冲通信方式中，发送原语和接收原语的主要功能是什么？

发送原语的作用：将欲发送的消息从发送区复制到消息缓冲区，并把它挂起在接收进程的消息缓冲队列末尾。如果该接收进程因等待消息而处于阻塞状态，则将其唤醒。

接收原语的作用：把发送者发来的消息从消息缓冲区复制到接收区，然后将消息缓冲区从消息队列中消去，如果没有消息可以接收，则进入阻塞状态。

5.什么是信箱？

信箱用于存放信件，而信件是一个进程发送给另一进程的消息。

信箱的数据结构：信箱头和信箱体。信箱头是信箱的描述部分，信箱体由若干格子组成，每个格子可存放一个信件。

信箱头包括的信息：①信箱名②信箱大小③已存信件数④空的格子数。

如何用信箱实现两个进程之间的通信？

进程A想向进程B发送消息前，先把消息组成一封信件，然后调用send原语向进程B发送信件，并将信件投入进程B的信箱中。进程B为得到进程A的消息，只要调用receive原语就可以从信箱中索取来自进程A的信件。这就完成了一次进程A到进程B的通信过程。

6.在网络操作系统中，为什么要采用消息传递的通信机制？

基于共享变量的通信方式适用于网络中各节点内部诸进程之间的通信，而基于消息传递的通信方式适用于网络中各节点之间的进程通信。

在消息传递的通信机制中有哪些通信方式？①通信原语 ②远程过程调用 ③组通信。

7.什么是同步原语？

当一个进程调用一个send原语时，在消息开始发送后，发送进程便处于阻塞状态，直至消息完全发送完毕，send原语的后继语句才能继续执行。当一个进程调用一个receive原语时，并不立即返回控制，而是等到把消息实际接收下来，并把它放入指定的接收区，才返回控制，继续执行该原语的后继指令。在这段时间它一直处于阻塞状态。上述的send和receive被称为同步通信原语或阻塞通信原语。

什么是异步原语？发送进程在调用send原语后，并不进入阻塞状态，它不等消息发送完就继续执行其后继语句。

在使用异步通信原语时，发送者在消息发送完成前为什么不能使用缓冲区？

因为倘若发送进程在消息发送完成之前，即在消息发送期间使用或修改原来的缓冲区，将会造成错误。

如何解决？

有两种办法（应采用异步原语）：①采用带拷贝的非阻塞原语，即让内核把消息拷贝到内核缓冲区，允许调用进程继续运行。②带中断的非阻塞发送，即当消息发送完成后，中断发送进程，通知发送进程此时缓冲区可用。

8.在进程间通信如何保证消息不会丢失？

为了保证消息被对方收到，可采用可靠原语。具体作法是：客户向服务器方发一请求后，服务器对这一请求，由其内核向客户内核返回一个确认ACK，当客户内核收到这一消息后，就唤醒客户进程。在客户与服务器之间的请求/应答共需四个消息：①从客户向服务器的请求②从服务器内核向客户内核返回一个确认③从服务器到客户的应答④从客户的内核向服务器内核返回一个确认。

9.远程过程调用：在网络或分布式系统中，设有任意两个节点A、B，节点A上的进程调用节点B上的一个进程时，节点A上的进程被挂起，在节点B上执行被调用的过程，消息以参数的形式从调用进程传送到被调用进程，并将被调用过程执行的结果返回给调用进程。这种通信方式称为远程过程调用。

其基本原理是什么？

允许某一节点上的程序调用其他节点上的过程或函数。例如节点机A上的进程调用节点机B上的过程，节点机A的调用进程被挂起，在节点机B上执行被调用过程。消息以参数的形式从调用过程传到被调用过程，被调用过程执行的结果再返回给调用过程。对程序员来说，他看不到消息传递过程和I/O处理过程。

10.RPC的透明性指的是什么？

指的是要使得远程过程调用尽可能像本地调用一样。调用过程应该不知道被调用过程是在另外一台计算机上执行，反过来也是如此，被调用过程也不应该知道是由哪个机器上的进程调用的。如何保证这一透明性：远程过程调用为实现其透明性，在客户机上设置一个客户代理，同样在服务器机上设置一个服务器代理。

11.简述远程过程调用的步骤。

①客户过程以通常方式调用客户代理。②客户代理构造一个消息并陷入内核。③本地内核发送消息给远程内核。④远程内核把消息送给服务器代理。⑤服务器代理从消息包中取出参数并调用服务器。⑥服务器完成相应的服务，将结果送给服务代理。⑦服务代理将结果打包形成一个消息并陷入内核。⑧远程内核发送消息给客户机内核。⑨客户机内核把消息传送给客户代理。⑩客户代理取出结果，返回给客户的调用程序。并以实例说明。

12.试说明远程过程调用的优缺点。

优点：格式化好、使用方便、透明性好；

缺点：缺乏灵活性。

在具体实现上尚有哪些难点需要解决？

①远程过程调用的参数在系统内不同机型之间的通用能力有所不足。②缺乏在一次调用过程中多次接收返回结果的能力。③远程过程调用缺乏传送大量数据的能力。

13.什么叫组通信？

在网络系统中，一个相互作用的进程集合称为组。一个发送者在一次操作中将一个消息发送给多个接收者的通信，称为组通信。

它应用于何种场合？在网络系统中可以采用组通信方式。

组通信的主要特征是？当一个消息发送给这个组时，该组的所有成员都可以接收，组通信具有“一对多”的形式，即一个发送者，多个接收者。

组通信的实现？组通信的实现在很大程度上依赖于硬件。在一些网络系统中，可以为组指定一个特殊的网络地址。可采用多播式、广播式、单播式。