自考《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課后答案（1）

第一章 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)引論

1. ①操作系統(tǒng)的定義：操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件資源、合理地組織工作流程以及方便用戶的程序集合。

②現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征：1、并發(fā)性2、共享性3、虛擬性4、不確定性

2. 操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處于何種地位：是硬件層的第一次擴(kuò)充，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的重要組成部分。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：硬件層—操作系統(tǒng)層—語(yǔ)言處理程序?qū)印獞?yīng)用程序?qū)?。操作系統(tǒng)的作用：提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率，增強(qiáng)系統(tǒng)的處理能力，充分發(fā)揮系統(tǒng)資源的利用率，方便用戶使用。

3. 多道程序設(shè)計(jì)的硬件基礎(chǔ)：①中斷系統(tǒng)②通道技術(shù)③CPU與通道的通信

4. ①多道程序設(shè)計(jì)的基本原理：多道程序設(shè)計(jì)的主要目的是充分利用系統(tǒng)中所有資源且盡可能地讓它們并行操作。采用通道技術(shù)后使CPU從繁瑣的I/O操作中解放出來(lái)，它不僅能實(shí)現(xiàn)CPU與通道并行工作，而且也能實(shí)現(xiàn)通道與通道之間、各通道與外設(shè)之間的并行。

②多道程序設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)：①多道②宏觀上并行③微觀上串行。

5. 實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)要解決的幾個(gè)問(wèn)題：①存儲(chǔ)保護(hù)和地址重定位。（幾道程序共享同一主存）②處理機(jī)的管理和調(diào)度。（共享同一處理機(jī)）③資源的管理與分配。（共享系統(tǒng)資源）

6. 虛擬處理機(jī)：邏輯上的處理機(jī)稱為虛擬處理機(jī)。虛擬計(jì)算機(jī)：在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上配置操作系統(tǒng)后，比原來(lái)的計(jì)算機(jī)的功能增強(qiáng)了。這種是概念上的、邏輯上的計(jì)算機(jī)，而不是真正的物理計(jì)算機(jī)，這樣的計(jì)算機(jī)稱為虛擬計(jì)算機(jī)。

7. 處理機(jī)的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)：就是指處理機(jī)在執(zhí)行程序過(guò)程中任一時(shí)刻的狀態(tài)信息的集合。處理機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)包括的內(nèi)容：①指令計(jì)數(shù)器（程序計(jì)數(shù)器）②程序狀態(tài)寄存器③通用寄存器④特殊控制寄存器。處理機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有兩種：核心態(tài)（00）和用戶態(tài)（11）。程序分為系統(tǒng)程序和用戶程序。程序狀態(tài)分為三種：①就緒②運(yùn)行③阻塞。程序狀態(tài)的作用：程序狀態(tài)可以互相轉(zhuǎn)換，便于處理機(jī)按照某種規(guī)則進(jìn)行調(diào)度。

8. 訪管指令、特權(quán)指令、系統(tǒng)調(diào)用之間的區(qū)別和聯(lián)系：

9. ①系統(tǒng)調(diào)用：用戶在程序中能用訪管指令調(diào)用的，由操作系統(tǒng)提供的子功能集合，其中每一個(gè)子功能稱為一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用命令。②用戶程序使用系統(tǒng)調(diào)用后，為什么能從算態(tài)進(jìn)入管態(tài)，返回用戶程序后又從管態(tài)回到算態(tài)（系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)原理）：系統(tǒng)調(diào)用中的訪管指令的地址碼可作為系統(tǒng)調(diào)用的功能號(hào)，它對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)為用戶提供的子功能或函數(shù)。當(dāng)用戶程序需要調(diào)用系統(tǒng)功能時(shí)，就在其程序的適當(dāng)位置安排一條系統(tǒng)調(diào)用命令，當(dāng)執(zhí)行到該指令時(shí)便產(chǎn)生訪管中斷，中斷的硬件裝置開始響應(yīng)中斷，保存原來(lái)的PSW到內(nèi)存的固定單元，再?gòu)膬?nèi)存的另一個(gè)固定單元中取出新的PSW送入PSW寄存器。由于新PSW中已事先設(shè)置了系統(tǒng)狀態(tài)為管態(tài)，從而使處理機(jī)進(jìn)入管態(tài)，在管態(tài)下執(zhí)行中斷處理程序。由于在管態(tài)下可以使用特權(quán)指令，所以用戶要求操作系統(tǒng)提供的服務(wù)就很容易地被完成。中斷處理程序結(jié)束后，通過(guò)恢復(fù)舊的PSW到PSW寄存器，于是又可返回到被中斷的用戶程序，即從管態(tài)又回到算態(tài)。

10. UNIX的系統(tǒng)調(diào)用的兩種方式：①直接系統(tǒng)調(diào)用②間接系統(tǒng)調(diào)用。它們各是怎樣處理：①直接系統(tǒng)調(diào)用除可使寄存器傳遞參數(shù)外，其它參數(shù)都跟在trap指令的后面②間接系統(tǒng)調(diào)用跟隨trap指令的是一個(gè)指向程序數(shù)據(jù)區(qū)的指針。該程序數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)有一個(gè)直接系統(tǒng)調(diào)用trap指令，其后跟以除r0外的參數(shù)。

11. ①分時(shí)：兩個(gè)或兩個(gè)以上的事件按時(shí)間劃分輪流地使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的某一資源。 ②分時(shí)系統(tǒng)（又稱交互作用系統(tǒng)）：在一個(gè)系統(tǒng)中，如果多個(gè)用戶通過(guò)自己的終端分時(shí)地使用同一個(gè)計(jì)算機(jī)，這樣的系統(tǒng)就稱為分時(shí)系統(tǒng)，其上的操作系統(tǒng)統(tǒng)稱為分時(shí)操作系統(tǒng)。UNIX屬分時(shí)系統(tǒng)。

③分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)：①同時(shí)性（可同時(shí)操作，共同使用該系統(tǒng)）②獨(dú)立性（獨(dú)占感）③及時(shí)性（及時(shí)響應(yīng)）④交互性（人機(jī)對(duì)話）。

調(diào)進(jìn)/調(diào)出是實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的一種主要方式（分時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理）。（多流調(diào)進(jìn)調(diào)出方式）

12. 實(shí)時(shí)系統(tǒng)分為兩類：①實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)（導(dǎo)彈發(fā)射）②實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)（預(yù)訂飛機(jī)票）。

設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)要考慮的問(wèn)題：①實(shí)時(shí)時(shí)鐘管理（實(shí)時(shí)任務(wù)、延遲任務(wù)）②連續(xù)人機(jī)對(duì)話③過(guò)載的防護(hù)（任務(wù)的隨機(jī)性）④高可靠性和保證（故障引起的嚴(yán)重后果）。

13. 分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：是一個(gè)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)，在用戶看來(lái)，他所擁有的計(jì)算機(jī)是一臺(tái)單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，而這臺(tái)計(jì)算機(jī)是一臺(tái)功能擴(kuò)大了的虛擬機(jī)。分布式系統(tǒng)的三個(gè)基本功能：①通信②資源共享③并行計(jì)算。分布式系統(tǒng)最為突出的特點(diǎn)是透明性。

分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：

①任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間可以利用通信交換信息。②各計(jì)算機(jī)具有相對(duì)的自主性或自治性。③具有透明性④具有整體性或協(xié)同性。⑤具有堅(jiān)定性。（任一臺(tái)故障不會(huì)使系統(tǒng)癱瘓。）

分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與集中式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要區(qū)別：

①利用消息傳遞進(jìn)行通信（沒(méi)有共享存儲(chǔ)器）

②系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)是自治的（沒(méi)有主從之分，沒(méi)有分級(jí)控制，沒(méi)有公用時(shí)鐘）

③透明性（系統(tǒng)中所有資源為所有用戶共享，用戶無(wú)需知道資源位于何處）

④協(xié)同性（可相互協(xié)作完成任務(wù)或作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。）

14. 分布式系統(tǒng)對(duì)資源的管理與集中式系統(tǒng)有何不同？

答：分布式系統(tǒng)對(duì)資源的管理采用一類資源有多個(gè)管理者的分布式管理方式。分布式管理方式又可分為集中分布管理和完全分布管理兩種方式。集中式系統(tǒng)對(duì)資源的管理采用一個(gè)管理者的方式。

15. 在分布式系統(tǒng)中建立邏輯時(shí)鐘的原因：在分布式系統(tǒng)中，由于沒(méi)有共享存儲(chǔ)器和公用時(shí)鐘，雖然在分布式系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有自己的時(shí)鐘，盡管每個(gè)時(shí)鐘工作得都非常穩(wěn)定，但并不能保證它們的頻率完全相同。為了實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)中進(jìn)程同步，需要給系統(tǒng)中的每個(gè)事件指定一個(gè)時(shí)間值，即打上時(shí)間戳，用這一方法來(lái)確定系統(tǒng)全局的事件順序。

在對(duì)分布式系統(tǒng)中的所有事件賦予時(shí)間戳?xí)r應(yīng)滿足的條件是：

① 在同一節(jié)點(diǎn)上，若A→B，則C（A）

② 若A和B分別是發(fā)送消息和接收消息的兩個(gè)事件，則C（A）

③ 對(duì)任何事件A和B，必定C（A）≠C（B）。

16. 舉例說(shuō)明：對(duì)任何事件A和B，如果C（A）

答：設(shè)有相互通信的兩個(gè)進(jìn)程P1和P2，它們是位于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的進(jìn)程。假定P1發(fā)一消息給P2，稱為事件B，且C（B）=200，而P2接收該消息，稱為事件A，且C（A）=195.（因?yàn)镻2的處理機(jī)比P1的處理機(jī)慢，所以P2的邏輯時(shí)鐘信號(hào)也比P1的慢。）在這種情況下，C（A）

17. 緊耦合與松耦合多處理機(jī)系統(tǒng)有何區(qū)別？

答：主要區(qū)別在于有無(wú)共享存儲(chǔ)器。①緊耦合多處理機(jī)系統(tǒng)有共享存儲(chǔ)器，所以也稱其為共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)多處理機(jī)系統(tǒng)。

②松耦合處理機(jī)系統(tǒng)中沒(méi)有共享存儲(chǔ)器，每臺(tái)處理機(jī)都有一個(gè)容量較大的局部存儲(chǔ)器，所以也稱其為分布存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)多處理機(jī)系統(tǒng)。

18. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：就是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，管理一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)的硬軟件資源，支持網(wǎng)絡(luò)通信，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件集合。

通用操作系統(tǒng)的基本功能：①處理機(jī)（進(jìn)程）管理②存儲(chǔ)管理③文件管理④設(shè)備管理。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)還具有的主要功能：①實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)機(jī)之間的通信。②實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的資源共享③提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（硬盤共享；打印機(jī)共享；提供電文、語(yǔ)音、圖像的加密和傳輸；文件的傳遞、存取和管理；作業(yè)的傳輸和操作服務(wù)）④提供網(wǎng)絡(luò)用戶的應(yīng)用程序接口。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：①?gòu)?fù)雜性（管理全網(wǎng)資源；機(jī)間通信與同步；網(wǎng)絡(luò)文件管理）②并行性（多處理機(jī)實(shí)現(xiàn)真正并行）③節(jié)點(diǎn)機(jī)間的通信與同步（OSI/RM的七層協(xié)議中第四層（傳輸層）到第七層（應(yīng)用層）進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的領(lǐng)域，低三層（N、D、P）M則提供了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹С郑馨踩裕ū憩F(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)操作的安全性，系統(tǒng)規(guī)定不同用戶有不同的權(quán)限（系統(tǒng)管理員、高級(jí)用戶、一般用戶）；用戶身份驗(yàn)證；資源的存儲(chǔ)控制；網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?。?/p>

19. 在多處理機(jī)系統(tǒng)中①加速比定義：它表示一個(gè)作業(yè)在單機(jī)上的執(zhí)行時(shí)間與花在多處理機(jī)上執(zhí)行時(shí)間的比值。公式：SP=ET1/ET2 其中SP為作業(yè)J的加速比，ET1為作業(yè)J在單機(jī)上的執(zhí)行時(shí)間，ET2為作業(yè)J在多處理機(jī)上的執(zhí)行時(shí)間。作業(yè)J的加速比不能超過(guò)處理機(jī)數(shù)P，即0≤Sp≤P .②處理機(jī)利用率的定義：它表示P臺(tái)處理機(jī)實(shí)際執(zhí)行時(shí)間（扣除空閑時(shí)間）與P臺(tái)處理機(jī)被占用時(shí)間（空閑時(shí)間與P臺(tái)處理機(jī)執(zhí)行時(shí)間之和）的比值。0≤Up≤1 .

20. 多處理機(jī)系統(tǒng)中的通信方式：①基于共享變量的通信方式（主要適用于緊耦合多處理機(jī)）②基于消息傳遞的通信方式（主要適用于松耦合多處理機(jī)）

21. 中斷的分類：①I/O中斷②程序中斷③硬件故障中斷④外中斷⑤訪管中斷

（其中①④稱為中斷，②③⑤稱為“陷入”，又稱捕俘。）

22. 計(jì)算機(jī)安全級(jí)從D級(jí)（最不嚴(yán)格）到A級(jí)（最嚴(yán)格）。Windows當(dāng)前支持C2安全級(jí)。

23. UNIX強(qiáng)內(nèi)核；Windows NT微內(nèi)核。

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