02335-网络操作系统-(第一章网络操作系统概论)

第1章网络操作系统概论理解操作系统的概念、地位、特征，领会操作系统的作用及特点、分类和发展，掌握网络操作系统的概念及其结构和特点。考核内容操作系统的定义操作系统的地位和特征操作系统的作用及特点操作系统的分类及发展网络操作系统的结构和特点考核知识点及要求识记–操作系统的定义–批处理操作系统、交互式操作系统与实时操作系统的概念–分布式操作系统、并行操作系统的特点、区别和联系–操作系统发展的背景–网络操作系统的定义–网络操作系统的结构考核知识点及要求领会–计算机系统的定义–操作系统的发展，操作系统的作用–进程管理，存储管理，文件管理和输入/输出管理–网络操作系统的特点应用–操作系统在计算机系统中的地位和作用–现代操作系统的主要特征1.1操作系统的基本概念计算机系统操作系统的定义操作系统在计算机系统中的作用操作系统的特征计算机系统计算机系统是一种可以按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。机械式系统电子式系统模拟式数字式计算机系统硬件系统–是计算机系统赖以工作的实体。软件系统–是能够让计算机系统按用户的要求协调工作的操作命令的集合。计算机系统的资源包括：硬件资源和软件资源。在计算机系统中，集成了资源管理功能和控制程序执行功能的一种复杂软件，称为操作系统。操作系统的定义操作系统是计算机系统中的一个系统软件。1能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源2合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能。操作系统的任务有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源并向用户提供各种服务功能1向软件设计人员提供设计接口2向使用计算机的用户提供操作接口操作系统在计算机系统的地位连接了软件和硬件，是两者之间的桥梁1计算机资源的管理者2人机交互的接口3扩展机和虚拟机操作系统的基本特征并发性共享性随机性并发性并发性是指计算机中同时存在若干个运行的程序共享性共享性是指操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源处理机主存储器辅助存储器输入/输出设备随机性操作系统的运行是在一种随机的环境下进行的1.2操作系统的分类批处理操作系统分时操作系统实时操作系统桌面操作系统嵌入式操作系统网络操作系统分布式操作系统批处理操作系统批处理(BatchProcessing)操作系统的工作方式是：用户将作业交给系统操作员，系统操作员将许多用户的作业组成一批作业，之后输入到计算机中，在系统中形成一个自动转接的连续的作业流，然后启动操作系统，系统自动、依次执行每个作业。最后由操作员将作业结果交给用户。批处理操作系统的特点是：多道和成批处理。批处理系统分为：单道批处理系统和多道批处理系统。分时操作系统分时(TimeSharing)操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片。操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。实时操作系统实时操作系统(RealTimeOperatingSystem，RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。此外，实时操作系统应有较强的容错能力。嵌入式操作系统广泛的运用在电子，电器，智能机械设备上。VxWorkspSoS嵌入Linux网络操作系统为计算机网络配置的操作系统称为网络操作系统基于计算机网络、在各种计算机操作系统之上按照网络体系结构协议标准设计开发的软件，它包括网络管理、通讯、安全、资源共享，各种网络应用。分布式操作系统将大量的计算机通过网络连接在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享1.3操作系统的基本功能进程管理处理机调度存储管理文件管理输入/输出管理进程管理进程简单的讲就是一个运行着的程序进程管理主要包括进程控制、进程同步、进程间通信进程控制主要任务是创建进程、撤销结束的进程以及控制进程运行时的各种状态的转换进程同步主要处理进程之间的关系，包括进程的同步和互斥进程间通信主要处理相互协作进程之间信息的交换问题处理机调度处理机调度又叫进程调度。进程调度的任务是从进程的就绪队列中按照一定的算法挑选出一个进程，把处理机资源分配给它，并准备好特定的执行上下文让他执行起来存储管理存储管理是管理计算机的内存资源内存的分配与回收存储保护内存扩展文件管理文件存储空间的管理目录管理文件系统的安全性1.4网络操作系统的基本功能网络操作系统的结构网络操作系统的特点网络操作系统的结构整体式结构层次式结构微内核结构层次式结构应用程序作业管理文件管理输入输出管理进程间通信存储管理处理器管理硬件微内核结构采用客户/服务器结构的操作系统微内核提供了基本的服务（进程管理，进程间通信，存储管理，I/O处理）和其他服务通过接口连接到内核可扩展性，简化应用程序开发用户根据自己的需要选择服务网络操作系统的作用通用操作系统的基本功能：①处理机（进程）管理②存储管理③文件管理④设备管理。网络操作系统还具有的主要功能：①实现网络中各点机之间的通信。②实现网络中的资源共享③提供多种网络服务（硬盘共享；打印机共享；提供电文、语音、图像的加密和传输；文件的传递、存取和管理；作业的传输和操作服务）④提供网络用户的应用程序接口。网络操作系统的特点复杂性（管理全网资源；机间通信与同步；网络文件管理）并行性（多处理机实现真正并行）节点机间的通信与同步（OSI/RM的七层协议中第四层（传输层）到第七层（应用层）进入了网络操作系统的领域，低三层（N、D、P）M则提供了网络传输的支持）安全性（表现：网络操作的安全性，系统规定不同用户有不同的权限（系统管理员、高级用户、一般用户）；用户身份验证；资源的存储控制；网络传输的安全。）1网络操作系统与分布式操作系统的差别