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现代网络操作系统概述.docx
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第四章 网络操作系统
4-1 网络操作系统的基本概念
4-1-1 单机操作系统
1、定义
操作系统是计算机系统的重要组成部分,它是用户与计算机之间的接
口。
操作系统主要有四个管理功能:
进程
内存分配
文件输入输出(I/O)
设备的输入输出(I/O)
一个操作系统为应用程序提供了一个运行环境。它通常包括数十个、
甚至上千个内置的称为函数的子程序,或称为子例程,应用程序通过
调用这些子程序来完成基本的任务。
操作系统必须为用户提供各种简便有效的访问本机资源的手段;并且
合理地组织系统工作流程,以便有效地管理系统。
2、进程管理
进程:是程序的执行过程,动态的产生和消亡。
首先,操作系统必须提供一种启动进程的机制。在 DOS 中,该机制
就 是 EXEC 函 数 , 在 Windows 和 OS/2 中 , 启 动 进 程 的 函 数 是
CreateProcess,与 EXEC 不同的是 CreateProcess 在调用后几乎能立
即返回,以便更多的程序可以被启动。
DOS 是单任务操作系统。在单任务环境中,处理器没有分时机制。
当一个程序有 CPU 控制权时才能运行,运行完就又交回了 CPU 的控
制权。
Windows 和 OS/2 是多任务操作系统。Windows 和 OS/2 的内核含有
分时器,它在激活的应用程序中轮流分配处理器时间,允许多个程序
同时运行。
3、内存管理
内存管理的目标是给每一个应用程序所必需的内存,而又不占用其他
应用程序的内存。
DOS 的内存管理非常简单,它运行在实模式下,只有 1M 内存可用
来编址。
WINDOWS 和 OS/2 的内存管理较复杂,它运行在保护模式下,它可
以管理计算机上安装的所有内存,1M 内存用完后,可使用扩展内存。
如果系统不能提供足够的实内存来满足一个应用程序的需要,虚拟内
存管理程序就会生成虚拟内存来弥补不足。
Windows 和 OS/2 内存管理的另一方面是采取某些步骤以阻止应用
程序访问不属于它的内存。在 DOS 中,一个应用程序可能偶然的,
或者有人故意的写到其他的内存中,甚至写到属于操作系统的内存中,
并导到整个系统崩溃。Windows 和 OS/2 通过把应用程序限制在自己
的地址空间来避免冲突,这些地址在逻辑上是彼此隔离的。
4、文件 I/O
文件系统是操作系统的最重要组成部分,它负责管理在硬盘和其他大
容量存储设备中存储的文件。操作系统提供高级函数,以便应用程序
调用来生成文件、打开文件进行读写、以及完成一些文件管理的琐事,
例如重命名或删除等。
操作系统所以能够找到磁盘上的文件,是因为有磁盘上的文件名与存
储位置的记录。在 DOS 中,它叫做文件表 FAT,在 WINDOWS 里,
叫做虚拟文件表 VFAT,在 OS/2 里,叫做高性能文件系统 HPFS。
5、设备 I/O
设备是指键盘、鼠标及显示卡等硬件。为了能与一个设备对话,程序
必须会说该设备能理解的“语言”。这些语言是由 1 和 0 组成的数据
指令,即驱动程序。操作系统通过提供大量的设备驱动程序实现对 I/O
设备的管理。
4-1-2 网络操作系统
网络操作系统 NOS 是指能使网络上各个计算机方便而有效地共享网
络资源,为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。网络操作系统
主要有以下功能:
1) 提供高效可靠的网络通信能力。
2) 提供多项网络服务功能如远程管理、文件传输、电子邮件和远程
打印等。
网络操作系统是使联网计算机能够方便而有效地共享网络资源,为网
络用户提供所需的各种服务的软件与协议的集合。网络操作系统的基
本任务是:屏蔽本地资源与网络资源的差异性,为用户提供各种基本
网络服务功能,完成网络共享系统资源的管理,并提供网络系统的安
全性服务。
4-2 网络操作系统的演变
网络操作系统作为网络用户和计算机网络之间的接口,是不是针对不
同的网络硬件都要有自己的网络操作系统呢?不是的。一个典型的网
络操作系统一般具有硬件独立的特征,也就是说,它应当独立于具体
的硬件平台,支持多平台,即系统应该可以运行于各种硬件平台之上。
Microsoft 提出了 HAL(硬件抽象层)的概念。HAL 与具体的硬件平
台无关,改变具体的硬件平台,无须作别的改动,只要改换其 HAL,
系统就可以做平稳转换。
4-2-3 当前的网络操作环境
现在的网络操作系统都是 NOS 和 Internet 的综合技术。强大的文件
与打印服务仍然是大多数 NOS 的标准服务。另外还包括多用户、多
任务、多进程。支持 SMP(对称多处理)技术。
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