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### 2335自考《网络操作系统》学习笔记精要 #### 第一章 网络操作系统引论 **1. 操作系统的定义及基本特征** - **定义**: 操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源、合理地组织工作流程以及方便用户的程序集合。 - **基本特征**: - **并发性**: 多个程序可以同时运行。 - **共享性**: 资源可以在多个程序间共享。 - **虚拟性**: 可以将物理资源转换为逻辑资源。 - **不确定性**: 任务的执行顺序和时间不可预测。 **2. 操作系统在计算机系统中的地位** - 操作系统位于硬件层之上，是计算机系统软件的重要组成部分。 - 计算机系统的层次结构: 硬件层—操作系统层—语言处理程序层—应用程序层。 - 作用: 提高计算机系统的效率，增强系统的处理能力，充分发挥系统资源的利用率，方便用户使用。 **3. 多道程序设计的硬件基础** - **中断系统**: 允许外部设备请求处理器处理特定任务。 - **通道技术**: 专门用于输入输出操作的处理器。 - **CPU与通道的通信**: 通过中断机制实现两者间的协调工作。 **4. 多道程序设计的基本原理与特点** - **基本原理**: 充分利用系统中所有资源且尽可能地让它们并行操作。 - **主要特点**: - **多道**: 多个程序同时存在于内存中。 - **宏观上并行**: 程序看似同时运行。 - **微观上串行**: 由于处理器只有一个，所以程序实际是在交替运行。 **5. 实现多道程序设计要解决的问题** - **存储保护和地址重定位**: 防止程序访问其他程序的内存空间，确保每个程序只能访问自己的内存区域。 - **处理机的管理和调度**: 合理分配处理器时间给不同的程序。 - **资源的管理与分配**: 协调不同程序对共享资源的需求。 **6. 虚拟处理机与虚拟计算机的概念** - **虚拟处理机**: 在多道程序环境下，逻辑上的处理机称为虚拟处理机。 - **虚拟计算机**: 在原有计算机上配置操作系统后，比原来的计算机的功能更加强大，这种概念上的、逻辑上的计算机称为虚拟计算机。 **7. 处理机的运行现场及其状态** - **运行现场**: 包括指令计数器、程序状态寄存器、通用寄存器、特殊控制寄存器等。 - **运行状态**: 分为核心态(00)和用户态(11)。 - **程序状态**: 包括就绪、运行、阻塞三种状态，这些状态可以相互转换。 **8. 访管指令、特权指令、系统调用的区别和联系** - **访管指令**: 用户程序中调用系统服务的指令。 - **特权指令**: 只能在核心态下执行的指令。 - **系统调用**: 由操作系统提供的子功能集合，可通过访管指令调用。 **9. 系统调用的实现原理** - 当用户程序需要调用系统功能时，通过执行访管指令产生中断，中断处理程序执行完毕后恢复用户程序的执行环境。 **10. UNIX系统的系统调用方式** - **直接系统调用**: 参数通过寄存器传递。 - **间接系统调用**: 参数存储在特定的数据区，通过指针访问。 **11. 分时系统的特点与实现** - **分时**: 多个用户或任务按时间划分轮流使用计算机资源。 - **分时系统的特点**: - **同时性**: 多个用户可以同时操作。 - **独立性**: 每个用户感觉像在使用独立的计算机。 - **及时性**: 快速响应用户的输入。 - **交互性**: 支持人机交互。 **12. 实时系统** - **分类**: - **实时控制系统**: 如导弹发射系统。 - **实时处理系统**: 如飞机票预订系统。 - **设计考虑**: - **实时时钟管理**: 管理实时任务和延迟任务。 - **连续人机对话**。 - **过载防护**。 - **高可靠性和保障性**。 **13. 分布式计算机系统** - **定义**: 由多台计算机组成，用户感觉像使用一台功能强大的计算机。 - **基本功能**: - **通信**。 - **资源共享**。 - **并行计算**。 - **特点**: - **透明性**: 用户无需关心数据或服务的具体位置。 - **整体性或协同性**: 不同计算机间协作完成任务。 - **坚定性**: 单个节点的故障不影响整个系统的运行。 **14. 分布式计算机系统与集中式计算机系统的区别** - **通信机制**: 分布式系统通过消息传递进行通信。 - **资源管理**: 分布式系统中的资源管理更为复杂。 - **容错性**: 分布式系统通常具有更高的容错能力。 - **性能**: 分布式系统可以通过增加节点来扩展性能。 以上内容概述了网络操作系统的基本概念、关键技术和应用领域，对于深入理解网络操作系统的理论基础和技术实现具有重要意义。