操作系统前2章主要知识点

《操作系统前2章主要知识点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统前2章主要知识点（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、操作系统前2章主要知识点绪论1 操作系统印象 1) 操作系统作为仲裁者（协调者）:使多个应用程序/用户高效，公平地一起工作; 保护用户不互相干扰。例子：并发，存储保护，文件系统，网络2）操作系统作为幻觉制造者 :提供硬件的高层界面，取消硬件限制，提供无限的内存、无限的CPU3）操作系统作为管理者: 有效合理地分配资源，保护用户不受侵犯，提供安全、保密措施 4）操作系统作为历史教员: 学习过去，预测未来5）操作系统作为标准服务提供者: 提供每个用户需要的标准工具，如标准库、窗口系统2 操作系统提供的服务：程序创建和执行 存取I/O设备 控制对文件的存取 系统存取 错误检测和回应统计第1章 计算机

2、网络概述 1 计算机网络在信息时代的作用 21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。n 网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。n 网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。n 发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。 2 新型网络的基本特点n 网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打电话。n 网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的计算机。n 所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网络的生存性。n 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。n 网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常可靠地传送数据。 3 电路交换的特

3、点n 电路交换必定是面向连接的。 n 电路交换的三个阶段：建立连接/通信/释放连接n 电路交换传送计算机数据效率低4 分组交换的原理n 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。 n 每一个数据段前面添加上首部构成分组。n 分组交换网以“分组”作为数据传输单元。n 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。n 最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。注：网络随时接受主机发送的分组（即数据报）网络为每个分组独立地选择路由。 网络尽最大努力地将分组交付给目的主机，但网络对源主机没有任何承诺。网络不保证所传送的分组不丢失，也不保证按源主机发送分组的先后顺序，以及在时限内必须将

4、分组交付给目的主机。当网络发生拥塞时网络中的结点可根据情况将一些分组丢弃 ；5 分类 IP 地址 ：每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。6 路由器转发分组的步骤 ：n 先按所要找的 IP 地址中的网络号 net-id 把目的网络找到。n 当分组到达目的网络后，再利用主机号host-id 将数据报直接交付给目的主机。n 按照整数字节划分 net-id 字段和 host-id 字段，就可以使路由器在收到一个分组时能够更快地将地址中的网络号提取出来。 7 IP

5、 网络的重要特点：n 每一个分组独立选择路由。n 发往同一个目的地的分组，后发送的有可能先收到（即可能不按顺序接收）。n 当网络中的通信量过大时，路由器就来不及处理分组，于是要丢弃一些分组。n 因此， IP 网络不保证分组的可靠地交付。n IP 网络提供的服务被称为：尽最大努力服务(best effort service)8 分组交换的优点n 高效：动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 n 灵活：以分组为传送单位和查找路由。n 迅速：不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。n 可靠：完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。 9 计算机网络的定义计算机网络

6、是一些互相连接的、自治的计算机的集合。 因特网(Internet)是“网络的网络”。10 网络从作用范围进行分类：n 广域网 WAN (Wide Area Network)n 局域网 LAN (Local Area Network) n 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)n 接入网 AN (Access Network) 11 计算机网络的主要性能指标“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”。“带宽”单位是“比特每秒”b/s (bit/s) 。发送时延（传输时延 ）：发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 12 计算机网络的体系结构n 计算机

7、网络中的数据交换必须严格遵守事先约定好的规则。 n 这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。n 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议(network protocol)，简称为协议。 n 协议在计算机网络中起着非常重要的作用。13 网络协议的三要素 n 语法 数据与控制信息的结构或格式 。 n 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 n 同步 事件实现顺序的详细说明。 14 五层协议的体系结构 n 应用层 (application layer) n 运输层 (transport layer) n 网络层 (netwo

8、rk layer) n 数据链路层 (data link layer) n 物理层 (physical layer) 15 面向连接服务与无连接服务n 面向连接服务 (connection-oriented)n 面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。 n 无连接服务 (connectionless) n 两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽最大努力交付”(best effort delivery)或“尽力而为”。 16 应用层的客户-服务器方式在 TCP/IP 的应用层协议使用的是客户-服务器方式。计算机的进程(process)就

9、是运行着的计算机程序。 为解决具体应用问题而彼此通信的进程称为“应用进程”。客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。 客户是服务请求方，服务器是服务提供方。 客户端：在进行通信时临时成为客户，但它也可在本地进行其他的计算。 被用户调用并在用户计算机上运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信。 可与多个服务器进行通信。 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。服务器端：在共享计算机上运行。当系统启动时即自动调用并一直不断地运行着。专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。被动等待并接受来自多个客户的通信请求。一般需要强大的硬件和高级的操作

10、系统支持。应当注意n 使用计算机的人是“用户”(user)而不是“客户”(client)。客户和服务器都指的是进程，即计算机软件。n 由于运行服务器进程的机器往往有许多特殊的要求，因此人们经常将主要运行服务器进程的机器（硬件）不严格地称为服务器。例如，“这台机器是服务器。” 意思是：“这台机器（硬件）主要是用来运行服务器进程（软件）。”n 因此，服务器(server)一词有时指的是软件，但也有时指的是硬件。 17 电子邮件的发送和接收过程 (1) 发信人调用用户代理来编辑要发送的邮件。用户代理用 SMTP 把邮件传送给发送端邮件服务器。 (2) 发送端邮件服务器将邮件放入 邮件缓存队列中，等待

11、发送。(3) 运行在发送端邮件服务器的 SMTP 客户进程，发现在邮件缓存中有待发送的邮件，就向运行在接收端邮件服务器的 SMTP 服务器进程发起 TCP 连接的建立。(4) TCP 连接建立后，SMTP 客户进程开始向远程的 SMTP 服务器进程发送邮件。当所有的待发送邮件发完了，SMTP 就关闭所建立的 TCP 连接。(5) 运行在接收端邮件服务器中的 SMTP 服务器进程收到邮件后，将邮件放入收信人的用户邮箱中，等待收信人在方便时进行读取。(6) 收信人在打算收信时，调用用户代理，使用 POP3（或 IMAP）协议将自己的邮件从接收端邮件服务器的用户邮箱中的取回（如果邮箱中有来信的话）。

12、18 “三次握手” 第二章 网络操作系统概论1 操作系统的目标 ：1）方便性（用户的观点）： 提供良好的、一致的用户接口，弥补硬件系统的类型和数量差别2）有效性（系统管理人员的观点）： 管理和分配硬件、软 件资源，合理地组织计算机的工作流程.3）.可扩充性随着VLSI技术和计算机技术的迅速发展，计算机硬件和体系结构也随之发展，对OS提出了更高的功能和性能要求。4）开放性：各种类型的计算机硬件系统，出自不同的厂家，要使之通过网络加以集成化并能协调工作，实现应用程序的可移植性和互操作性。要求具有同一的开放环境。2 操作系统的五大管理功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。3 操

13、作系统的定义操作系统是合理组织计算机的工作流程，有效控制和管理计算机系统的各类资源，并方便用户使用计算机的程序集合。4 操作系统的形成与发展1）第一代 1945 1955 电子管计算机 手工操作阶段：硬件非常昂贵，没有操作系统 工作方式：用户既是程序员，又是操作员； 编程语言：为机器语言；输入输出：纸带或卡片；工作特点：用户独占全机, 资源不共享CPU利用率低； 主要矛盾：计算机处理能力的提高，手工操作的低效率 （造成浪费）； 提高效率的途径：专门的操作员，批处理 第二代 1955 1965 单道批处理系统 晶体管,批处理系统 利用磁带把若干个作业分类编成作业执行序列，每个批作业由一个专门的监

14、督程序（Monitor）自动依次处理。 可使用汇编语言开发。 存在问题： CPU和I/O设备使用忙闲不均（取决于当前作业的特性）。对计算为主的作业，外设空闲；对I/O为主的作业，CPU空闲。人机矛盾仍然存在。 第三代 1965 1980 多道程序批处理系统 集成电路（IC）和多道程序设计 为进一步提高资源的利用率和系统的吞吐量，引入多道程序批处理系统操作系统终于代替人工成了计算机系统的“管家”。 其发展进入了成熟期（成功）： 一群计算机迷 ( Tomson, Ritchie ) 在贝尔实验室发展出了UNIX。这个时期的典型代表 第四代 1980 现在 VLSI, 个人计算机,网络操作系统 操作系统的使用界面也从字符界面变成了图形界面。 操作系统的结构除了有序分层的模块化结构外，还出现了虚拟机结构和客户/服务器加微内核结构等。 微机操作系统、并行操作系统、分布式操作系统、网络操作系统和嵌入式操作系统等相继产生。5 操作系统的类型 多道批处理操作系统 分时系统 实时系统 网络操作系统 分布式操作系统 嵌入式操作系统6 多道批处理操作系统 多道：内存中同时存放几个作业，引入多道程序设计。1） 运行方式：宏观上并行运行：都处于运行状态，但都未运行完；微观上串行运行：各作业交替使用CPU；