自考《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課后答案（3）

1. 在信息處理系統(tǒng)中，客戶/服務(wù)器計算模式和對等模式有何區(qū)別：

①對等模式中，各節(jié)點機處于平等地位，沒有主次之分。網(wǎng)上任一節(jié)點所擁有的資源都可作為網(wǎng)絡(luò)公用資源，可被其他節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)用戶共享。對等模式具有靈活的資源共享方式和均衡的通信方式，一般適合小型網(wǎng)絡(luò)。

②客戶/服務(wù)器模式，一些節(jié)點作為客戶機，另一些節(jié)點作為服務(wù)器機?？蛻?服務(wù)器模式是一種主從方式。采用這種模式，可高效地實現(xiàn)資源共享。同時它具有很好的可移植性，互操作性和規(guī)模的可伸縮性。

2. 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)模式：①客戶/服務(wù)器模式。特點：簡化了基本操作系統(tǒng)，縮小了內(nèi)核，并容易增加新的API；提高了可靠性；適合分布式計算環(huán)境。②對象模式。特點：這種方法減少了在系統(tǒng)整個生存期中所做修改的影響。③對稱多處理模式。特點：主要支持多處理機操作系統(tǒng)的設(shè)計。

3. 客戶/服務(wù)器計算模式中，客戶與服務(wù)器之間如何交互（工作過程）：P36

①客戶方以通常方式發(fā)出服務(wù)請求，由客戶機上的網(wǎng)絡(luò)軟件把它裝配成請求包，再通過傳輸協(xié)議軟件把請求包發(fā)送給服務(wù)器方。

②服務(wù)器傳輸軟件收到請求包后，對其檢查，無誤后把它提交給服務(wù)器方的網(wǎng)絡(luò)軟件。

③服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)軟件根據(jù)請求包的請求，完成相應(yīng)的處理和服務(wù)，并將其結(jié)果裝配成響應(yīng)包，由傳輸協(xié)議軟件將其發(fā)送給客戶。

④由客戶的傳輸協(xié)議軟件把收到的響應(yīng)包轉(zhuǎn)交給客戶的網(wǎng)絡(luò)軟件，由網(wǎng)絡(luò)軟件作適當處理后交給客戶。

客戶/服務(wù)器模式的優(yōu)點是：高效地實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源共享，具有很好的互操作性和軟件的可移植性，提高了系統(tǒng)的可靠性，適合分布式計算環(huán)境。

4. 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，工作站操作系統(tǒng)包括的軟件：①重定向程序②傳輸協(xié)議軟件。服務(wù)器操作系統(tǒng)包括的軟件：①服務(wù)器操作系統(tǒng)的內(nèi)核程序②傳輸協(xié)議軟件③網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件④網(wǎng)絡(luò)安全管理軟件。

5. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)用戶有哪兩級接口：①操作命令接口。作用：用戶通過鍵盤或鼠標鍵入或點擊各種操作命令來控制、操縱、管理和使用網(wǎng)絡(luò)。這種接口采用交互式。②編程接口。通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的一組系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)。此外網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)還為用戶提供了一系列應(yīng)用程序接口。

6. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的命令接口應(yīng)為用戶提供哪些類型的操作命令：①系統(tǒng)訪問命令；②文件與目錄管理命令；③信息處理類命令；④網(wǎng)絡(luò)通信類命令；⑤打印輸出類命令；⑥進程控制類命令；⑦Internet類命令；⑧其它。

7. Shell程序的作用是什么：①作為Shell命令解釋程序。Shell接收、識別并執(zhí)行用戶鍵入的各種命令。②作為高級程序設(shè)計語言。什么是Shell過程：用shell編寫的程序稱為shell過程。如何建立和執(zhí)行Shell過程：建立shell過程的步驟同建立普通文本文件的方式相同，可利用編輯器（例如vi）進行程序輸入和編輯加工。Shell過程的執(zhí)行可采用如下方法：①輸入重定向到shell過程，其一般形式為：$ sh 過程名 ②將shell過程改為可執(zhí)行文件，其一般形式為：$ chmod a + x 過程名 $ 過程名

8. 如何理解微內(nèi)核的概念：微內(nèi)核結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)，它體現(xiàn)了操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的新思想，微內(nèi)核的設(shè)計目標是使操作系統(tǒng)的內(nèi)核盡可能小，使其他的所有操作系統(tǒng)服務(wù)一般都放在核外用戶級完成。采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)有何優(yōu)點：①靈活性。微內(nèi)核短小精干，僅提供最基本最必要的服務(wù)。②開放性。操作系統(tǒng)除內(nèi)核以外的功能都可用服務(wù)器的形式建立在內(nèi)核之上，可以方便地設(shè)計、開發(fā)、集成自己的新系統(tǒng)。③可擴充性。加入和修改一個服務(wù)不需要停止系統(tǒng)和重新引導(dǎo)內(nèi)核，安裝、調(diào)試一個新系統(tǒng)很容易。

9. 什么叫進程：進程是程序的一次執(zhí)行，該程序可與其它程序并發(fā)執(zhí)行。

為什么要引入進程的概念：①順序程序的特點：具有封閉性和可再現(xiàn)性。但是，程序的順序執(zhí)行是低效的。②程序的并發(fā)執(zhí)行和資源共享。多道程序設(shè)計出現(xiàn)后，實現(xiàn)了程序的并發(fā)執(zhí)行和資源共享，提高了系統(tǒng)的效率和系統(tǒng)的資源利用率，但卻帶來了新的問題。③程序的并發(fā)執(zhí)行的特點：破壞了程序的封閉性和可再現(xiàn)性，程序和機器執(zhí)行程序的活動不再一一對應(yīng)，并發(fā)程序之間有可能存在相互制約關(guān)系。

并發(fā)程序的這些特性：獨立性、并發(fā)性、動態(tài)性和相互制約性，反映了并發(fā)程序的本質(zhì)，程序的概念已不能反映程序并發(fā)找執(zhí)行的實質(zhì)，因此，人們引進了進程的概念。

10. 進程由哪幾部分組成：①程序。作用：描述進程要完成的功能。②數(shù)據(jù)集合。作用：程序在執(zhí)行時所需要的數(shù)據(jù)和工作區(qū)。③程序控制塊。作用：包含進程的描述信息和控制信息。它是進程存在的唯一標志。

11. 進程的基本調(diào)度狀態(tài)有哪些：①運行②就緒③阻塞。進程調(diào)度程序從處于就緒狀態(tài)的進程中選擇一個投入運行。運行進程因等待某一事件而進入阻塞，因時間片到達而回到就緒。處于阻塞狀態(tài)的進程當所等待的事件發(fā)生時，便進入就緒狀態(tài)。P50

12. 簡述常用的進程調(diào)度算法：①靜態(tài)優(yōu)先級算法：系統(tǒng)在調(diào)度進程時按優(yōu)先級從高到低進行調(diào)度，在進程運行過程中優(yōu)先級不再動態(tài)地改變。②動態(tài)優(yōu)先級算法：系統(tǒng)在調(diào)度進程時按優(yōu)先級從高到低進行調(diào)度，在進程運行過程中能按變化情況對優(yōu)先級進行適當調(diào)整。③時間片輪轉(zhuǎn)法：系統(tǒng)把所有就緒進程按先來先服務(wù)規(guī)則排成一個隊列，就緒隊列中的所有進程，可以依次輪流獲得一個時間片的處理時間，然后系統(tǒng)又回到隊列的開始部分，如此不斷循環(huán)。

13. 什么叫原語：原語是由若干機器指令構(gòu)成的并用于完成特定功能的一段程序，而這些程序在執(zhí)行期間是不可分割的。有哪些進程控制原語：①創(chuàng)建原語②撤銷原語③掛起原語④激活原語⑤阻塞原語⑥喚醒原語。

14. 什么叫線程：“進程內(nèi)的一個可執(zhí)行單元”、“進程內(nèi)的一個可調(diào)度的實體”。為什么要引入線程的概念：在引入線程概念之前，僅用進程的概念。在進程的調(diào)度過程中，由于經(jīng)常要進行進程的切換，在切換時，既要保留現(xiàn)運行進程的運行環(huán)境，又要設(shè)置新選中的進程的運行環(huán)境，為此要花費不少處理機的時間和主存的空間。因此，把進程作為系統(tǒng)調(diào)度的基本單位要付出較大的時空開銷，從而也限制了系統(tǒng)中進程的數(shù)量和進程的切換頻率。另一方面，為了提高系統(tǒng)的并行能力，把并行粒度進一步減小，在進程的內(nèi)部引入線程，線程作為系統(tǒng)的調(diào)度單位，而進程作為系統(tǒng)的資源分配單位。這樣，對擁有資源的基本單位不再頻繁切換，而對調(diào)度的基本單位又不增加時空開銷。引進線程的好處是：①減少了系統(tǒng)的時空開銷。②增強了系統(tǒng)的并行能力。

15. 存儲管理研究哪些內(nèi)容：①地址再定位問題②存儲空間的分配③存儲的保護問題④存儲擴充問題。

16. 為什么要引入虛擬存儲器的概念：在計算機系統(tǒng)中，主存的容量有一定的限制，不可能太大滿足各種用戶的需要，而在技術(shù)上輔助存儲器卻可以做得相當大。為了給大作業(yè)提供方便，使它們不再承擔對主存和輔存的具體分配和管理工作，而由操作系統(tǒng)把主存和輔存統(tǒng)一管理起來。虛存的最大容量由什么決定：虛存實際上就是作業(yè)地址空間，作業(yè)地址空間的大小取決于計算機系統(tǒng)的地址機構(gòu)。因此，虛存的最大容量取決于地址寄存器的位數(shù)。例如地址寄存器的位數(shù)為32位時，其虛存的最大容量可達4GB.

17. 什么叫聯(lián)想儲存器：在分頁和請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，為了加速查表過程，采用一組高速硬件寄存器，這些寄存器連同管理它們的硬件構(gòu)成了一個容量較小的存儲器，稱為聯(lián)想存儲器，也叫快表。

試說明利用聯(lián)想存儲器實現(xiàn)動態(tài)地址變換的過程：聯(lián)想存儲器具有快速并行查詢能力。例如CPU給出有效地址為（P，W），它把頁號P送入輸入寄存器，隨后立即和聯(lián)想存儲器各單元的頁號進行比較，如與某個單元中頁號相匹配，則把該單元中的塊號B送入輸出寄存器。這樣，就可以用（B，W）訪問相應(yīng)的主存單元。（P為頁號，W為頁內(nèi)地址；B為塊號）。

18. 請求分頁與分頁存儲管理有何不同：請求分頁是在分頁的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。它們之間的根本區(qū)別在于是否將一作業(yè)的全部地址空間同時裝入主存。請求分頁存儲管理不要求將作業(yè)全部地址空間同時裝入主存?；谶@一點，請求分頁存儲管理可以提供虛存，而分頁存儲管理卻不能提供虛存。缺頁中斷是如何發(fā)生：由于一個作業(yè)的地址空間不同時全部裝入主存，在作業(yè)執(zhí)行過程中，當所需頁面不在主存時，便引起缺頁中斷。缺頁中斷發(fā)生后如何處理：缺頁不斷發(fā)生后，轉(zhuǎn)中斷處理程序。中斷處理程序的主要工作是將所需的頁面調(diào)入主存。當主存無空閑塊時，按系統(tǒng)采用的頁面置換算法將某頁淘汰，然后裝入所需頁面。裝入后修改頁面變換表。

19. 試給出幾種頁面置換算法，并比較其優(yōu)缺點。①先進先出算法（FIFO）：這種算法實現(xiàn)簡單，這種算法只是在對線性順序訪問地址空間的情況下才是最理想，否則效率不高。②最近最久未用算法（LRU）：這種算法能比較普遍地適用于各種類型的程序，但實現(xiàn)起來比較困難，因為要對先前的訪問的歷史時時加以記錄和更新。③LRU近似算法：這種算法比較簡單，易于實現(xiàn)，其缺點是周期T的大小不易確定。

20. 什么是文件邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)：邏輯結(jié)構(gòu)：指一個文件在用戶面前所呈現(xiàn)的形式。物理結(jié)構(gòu)：指文件在文件存儲器上的存儲形式。它們各有哪幾種結(jié)構(gòu)形式：邏輯結(jié)構(gòu)有兩種形式：①記錄式文件。②無結(jié)構(gòu)的流式文件。物理結(jié)構(gòu)：①連續(xù)結(jié)構(gòu)②串聯(lián)結(jié)構(gòu)③索引結(jié)構(gòu)。

21. 畫圖說明串聯(lián)、連續(xù)、索引結(jié)構(gòu)文件的形式（P64），并說明用直接存取法它們的不同效果：采用直接存取法，則索引文件效率最高，連續(xù)文件效率居中，串聯(lián)文件效率最低。

22. 文件目錄的作用：計算機系統(tǒng)中的文件種類繁多，數(shù)量龐大，為了使用戶方便地找到所需的文件，需要在系統(tǒng)中建立一個目錄機構(gòu)。一個文件目錄項應(yīng)包括哪些信息：①文件的標識信息（文件名）②文件的結(jié)構(gòu)信息③文件的存取控制信息④文件的管理信息。

23. 文件存儲空間的管理有哪幾種常用方法： ①空白文件目錄：這種方法將盤空間的一個未分配區(qū)域稱為一個空白文件，系統(tǒng)為所有的空白文件建立一個目錄，每個空白文件在這個目錄中建立一個表目。②空白塊鏈：這種方法將盤上的所有空白塊用鏈接指針或索引結(jié)構(gòu)組織成一個空白文件。③位示圖：它將文件存儲器的存儲空間建立一張位示圖，用以反映整個盤空間的分配情況。

24. 設(shè)備管理的目標是什么：①方便性。使用戶在使用各種設(shè)備時感到方便。②并行性。提高系統(tǒng)中各種設(shè)備工作的并行性。③均衡性。使系統(tǒng)中各種設(shè)備的分配具有均衡性。④獨立性。使得用戶所要求的輸入輸出與實際設(shè)備無關(guān)。設(shè)備管理包括哪些功能：①動態(tài)地記錄管理設(shè)備的狀態(tài)。在有通道的系統(tǒng)中，還應(yīng)掌握通道、控制器的工作狀態(tài)。②為滿足進程的I/O請求，按某種調(diào)度算法將一設(shè)備分配給要求設(shè)備的進程。（實施設(shè)備的分配）③完成實際的I/O操作。

25. 在配置有通道的計算機系統(tǒng)中，試利用UCB、CUCB、CCB找出從主存到設(shè)備的一條可用通路：根據(jù)所請求的I/O設(shè)備，由系統(tǒng)狀態(tài)表可找到該設(shè)備的UCB，再由UCB的“與此設(shè)備相連的控制器表”項找到CUCB，再由CUCB的“與此控制器相連的通道表”找到CCB，從而可能構(gòu)成一條從主存到I/O設(shè)備的通路。如果有一條可用通路，則在UCB、CUCB、CCB中將進程名登記在“正在使用該設(shè)備”的狀態(tài)表目內(nèi)；如果暫時沒有一條可用通路，則進行排隊等候。

26. 試給出兩種I/O調(diào)度算法：①先來先服務(wù)。②優(yōu)先級高者優(yōu)先。并說明為什么在I/O調(diào)度中不能采用時間片輪轉(zhuǎn)法：在進程調(diào)度中通常采用時間片輪轉(zhuǎn)法，但這種方法不適合I/O調(diào)度。因為I/O操作有一特點，即一個通道程序一經(jīng)啟動便一直進行下去直至完成，在它完成之前，不會產(chǎn)生中斷。

27. 試畫出在單通路I/O系統(tǒng)中為進程分配一臺I/O設(shè)備的流程圖（P72）：①分配設(shè)備②分配控制器③分配通道。

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