自考《網絡操作系統(tǒng)》課后答案（3）

1. 在信息處理系統(tǒng)中，客戶/服務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。網上任一節(jié)點所擁有的資源都可作為網絡公用資源，可被其他節(jié)點的網絡用戶共享。對等模式具有靈活的資源共享方式和均衡的通信方式，一般適合小型網絡。

②客戶/服務器模式，一些節(jié)點作為客戶機，另一些節(jié)點作為服務器機?？蛻?服務器模式是一種主從方式。采用這種模式，可高效地實現資源共享。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)結構設計的結構模式：①客戶/服務器模式。特點：簡化了基本操作系統(tǒng)，縮小了內核，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)的設計。

3. 客戶/服務器計算模式中，客戶與服務器之間如何交互（工作過程）：P36

①客戶方以通常方式發(fā)出服務請求，由客戶機上的網絡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)送給服務器方。

②服務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器方的網絡軟件。

③服務器網絡軟件根據請求包的請求，完成相應的處理和服務，并將其結果裝配成響應包，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包轉交給客戶的網絡軟件，由網絡軟件作適當處理后交給客戶。

客戶/服務器模式的優(yōu)點是：高效地實現了網絡資源共享，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. 計算機網絡系統(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。服務器操作系統(tǒng)包括的軟件：①服務器操作系統(tǒng)的內核程序②傳輸協(xié)議軟件③網絡服務軟件④網絡安全管理軟件。

5. 網絡操作系統(tǒng)與網絡用戶有哪兩級接口：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、管理和使用網絡。這種接口采用交互式。②編程接口。通過網絡操作系統(tǒng)提供的一組系統(tǒng)調用來實現。此外網絡操作系統(tǒng)還為用戶提供了一系列應用程序接口。

6. 網絡操作系統(tǒng)的命令接口應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網絡通信類命令；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. 如何理解微內核的概念：微內核結構是一種新型結構，它體現了操作系統(tǒng)結構設計的新思想，微內核的設計目標是使操作系統(tǒng)的內核盡可能小，使其他的所有操作系統(tǒng)服務一般都放在核外用戶級完成。采用微內核結構有何優(yōu)點：①靈活性。微內核短小精干，僅提供最基本最必要的服務。②開放性。操作系統(tǒng)除內核以外的功能都可用服務器的形式建立在內核之上，可以方便地設計、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不需要停止系統(tǒng)和重新引導內核，安裝、調試一個新系統(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。多道程序設計出現后，實現了程序的并發(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性，程序和機器執(zhí)行程序的活動不再一一對應，并發(fā)程序之間有可能存在相互制約關系。

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，程序的概念已不能反映程序并發(fā)找執(zhí)行的實質，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數據集合。作用：程序在執(zhí)行時所需要的數據和工作區(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. 進程的基本調度狀態(tài)有哪些：①運行②就緒③阻塞。進程調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. 簡述常用的進程調度算法：①靜態(tài)優(yōu)先級算法：系統(tǒng)在調度進程時按優(yōu)先級從高到低進行調度，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)在調度進程時按優(yōu)先級從高到低進行調度，在進程運行過程中能按變化情況對優(yōu)先級進行適當調整。③時間片輪轉法：系統(tǒng)把所有就緒進程按先來先服務規(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：“進程內的一個可執(zhí)行單元”、“進程內的一個可調度的實體”。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。在進程的調度過程中，由于經常要進行進程的切換，在切換時，既要保留現運行進程的運行環(huán)境，又要設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，在進程的內部引入線程，線程作為系統(tǒng)的調度單位，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。因此，虛存的最大容量取決于地址寄存器的位數。例如地址寄存器的位數為32位時，其虛存的最大容量可達4GB.

17. 什么叫聯想儲存器：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成了一個容量較小的存儲器，稱為聯想存儲器，也叫快表。

試說明利用聯想存儲器實現動態(tài)地址變換的過程：聯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）訪問相應的主存單元。（P為頁號，W為頁內地址；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上實現。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。基于這一點，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，其缺點是周期T的大小不易確定。

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

21. 畫圖說明串聯、連續(xù)、索引結構文件的形式（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。一個文件目錄項應包括哪些信息：①文件的標識信息（文件名）②文件的結構信息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構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. 設備管理的目標是什么：①方便性。使用戶在使用各種設備時感到方便。②并行性。提高系統(tǒng)中各種設備工作的并行性。③均衡性。使系統(tǒng)中各種設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備無關。設備管理包括哪些功能：①動態(tài)地記錄管理設備的狀態(tài)。在有通道的系統(tǒng)中，還應掌握通道、控制器的工作狀態(tài)。②為滿足進程的I/O請求，按某種調度算法將一設備分配給要求設備的進程。（實施設備的分配）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找出從主存到設備的一條可用通路：根據所請求的I/O設備，由系統(tǒng)狀態(tài)表可找到該設備的UCB，再由UCB的“與此設備相連的控制器表”項找到CUCB，再由CUCB的“與此控制器相連的通道表”找到CCB，從而可能構成一條從主存到I/O設備的通路。如果有一條可用通路，則在UCB、CUCB、CCB中將進程名登記在“正在使用該設備”的狀態(tài)表目內；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調度算法：①先來先服務。②優(yōu)先級高者優(yōu)先。并說明為什么在I/O調度中不能采用時間片輪轉法：在進程調度中通常采用時間片輪轉法，但這種方法不適合I/O調度。因為I/O操作有一特點，即一個通道程序一經啟動便一直進行下去直至完成，在它完成之前，不會產生中斷。

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

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