计算机三级网络技术基本概念与名词解释.docx
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计算机三级网络技术基本概念与名词解释
2011年计算机三级网络技术基本概念与名词解释
（2）
来源:
Thea更新：
2012/1/11编辑：
evans
操作系统基础部分
32.操作系统是一个系统软件，它的任务是统一和有效地管理计算机各种资源，控制和组织和谐的执行。
33.认识计算机操作系统有两个观点：
资源管理观点和用户观点。
34.操作系统的特点是并发性和共享性。
35.操作系统的主要功能有：
进程管理（也称处理机管理），其任务是合理、有效地对进程进行调度，使得系统高效、安全地运行;存储管理，主要是指对内存的管理;设备管理，其任务是为各种设备提供良好的用户接口，使用各种调度策略以用缓冲和虚拟设备等技术，协调系统中各部分的工作，提高设备效率和利用率;文件管理，主要是对计算机系统中由软件和数据资源构成的文件进行管理，包括文件的存储、检索、修改、共享、保密和保护，并为用户使用这些文件实现按名存取和提供友好的用户界面;作业管理，是操作系统为用户使用计算机系统提供一个良好的环境和友好的界面，作业管理包括作业控制和作业调度。
36.操作系统的分类：
按对进程不同的处理方式可分为批处理操作系统、分时系统和实时系统;按用户数目可分为单用户系统（单用户单任务、单用户多任务）、多用户操作系统;按处理机数目可分为单处理机操作系统和多处理机操作系统;按拓扑结构可以分为单机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
37.批处理操作系统是将用户群的程序按一定的顺序排列，统一交给计算机的输入设备，计算机系统自动地从输入设备中把各个作业按照某促规则组织执行，执行完毕后将程序运行结果通过输出设备交给用户的操作系统。
它能够充分地利用处理机的高速度，比较好地协调了高速处理机和慢速输入输出设备之间的矛盾，提高了计算机系统的使用效率。
38.分时系统是以分时（时间片）方式向多个用户进程提供服务的一个操作系统;它的特点是既可以支持人机交互、又使得计算机系统可以高效地使用处理机以保证计算机系统高效率。
39.实时系统就是计算机系统可以立即对用户程序要求或者外部信号作出反应的系统，它可以分为硬实时系统和软实时系统。
40.网络操作系统是服务于计算机网络，按照网络体系结构的各种协议来完成网络的通信、资源共享、网络管理和安全管理的系统软件。
41.分布式操作系统是建立在网络操作系统之上，对用户屏蔽了系统资源的分布而形成的一个逻辑整体系统的操作系统。
42.进程是程序（或一部分程序）、相关的数据处理在处理机上的一次运行，是操作系统进行资源分配和调度的一个基本单位，它具有运动特性、并行特性、独立特性、异步特性、结构特性等五大特性。
进程由操作系统依据程序创建而产生，因调度而执行、因运行条件不满足而暂时停止，因任务完成而撤销。
43.程序中指令的集合，是静态的;处理是为完成某一任务而按规定的程序执行的操作过程，是动态的。
44.进程的三种基本状态：
运行态（是进程正在占用处理机时所处的状态），在单CPU系统，最多只能有一个进程处于运行状态）;就绪态（如果一个进程经过等待以后已经具备了运行的条件或者一个进程在运行过程中用完了自己的时间片，都要进入就绪状态，进程调度程序根据系统运行情况，按照调度策略，可以使某个进程从就绪状态进入到运行状态）;等待态（进程由于某种原因不具备运行条件时，就进入到等待状态。
当某个事件发生使得该进程的运行条件具备时，进程就转入就绪状态）
45.任何一个时刻，没有结束的进程均处于运行、等待、就绪三种状态之一，在以上的三种状态中，运行状态和就绪状态可以互相转化，运行状态也可以转化为等待状态，但等待状态只能转化为就绪状态。
46.进程控制块（PressControlBlock）：
是进程存在的唯一标志。
它描述进程的基本情况，是系统调度进程的依据。
它包括进程标识、优先级、状态、队列指针、资源清单、运行现场信息等项目。
47.根据进行的三种不同的状态，操作系统设置了三个队列，它们分别是运行队列、就绪队列、等待队列，每一个队列都有一个队列指针，指向该队列的首进程PCB，队列中的每一个PCB指针，指向下一个PCB。
48.信号量：
表明资源可以提供给进程使用的量，它是一个整型值。
49.对信号量的操作可以分为P（减）操作和V（加）操作，我们把这些操作叫做原语。
原语是不可再分的操作，在对信号量的操作中，与每个信号量相对应的是一个队列，队列中存储的是排队等待使用这个资源的进程。
50.引入信号量、队列以及P、V操作的目的是为了解决进程间互斥和同步问题。
51.并发的进程之间在运行时可能需要交换信息，这些信息的交换就构成了进程间的通信。
进程间的通信使用通信原语来完成。
52.对进程的控制包括使用创建原语创建一个进程、使用撤销原语撤销完成任务的进程、使用阻塞原语使一个因得不到资源的进程由运行状态转入等待状态，使用唤醒原语使一个进程由等待状态转入就绪状态。
53.对进程的调度主要是控制和协调各个进程对处理器的竞争，通过某种算法使得适合的进程由就绪状态转入运行状态。
54.执行进程调度通常是发生某个正在运行的进程或者已经运行完毕、或者因某种原因进入了等待队列时，CPU可以为下一个进程提供服务，另外，有较高优先级的进程进入了就绪状态，也可能剥夺正在运行的进程的运行权力，使得高优先级进行进入运行状态，这种方式称为可剥夺方式。
55.进程的调度算法包括：
FIFO（FirstInputFirstOutput先进先出法）、RR（时间片轮转算法）、（HPF）最高优先级算法。
56.死锁是指在一组进程中的各个进程均占有不会释放的资源，但因互相申请被其它进程所占用不会释放的资源而处于的一种永久等待状态。
57.死锁产生的四个必要条件为：
互斥条件、不可剥夺条件、部分分配、循环等待。
应注意，这四个条件不是充分条件，即使这四个条件同时存在，系统也不一定发生死锁，但系统一旦发生死锁，这四个条件一定是满足的。
58.死锁的处理包括死锁的预防、避免和解除。
59.死锁的预防是指破坏死锁的四个条件之一，具体方法为：
资源静态分配策略（资源有序分配法），死锁预防的方法使得系统资源的利用率降低。
60.死锁避免是在系统运行过程中避免死锁的最终发生，死锁避免方法就是使系统总是处于安全状态，死销避免采用银行家算法，就是当需要给进程分配资源时，如果分配以后系统是安全的则给予分配，否则不予以分配，死锁避免方法使系统开销增大。
61.死锁的解除：
由于死锁的预防和避免都要付出很大的代价，而死锁并不一定发生，所以，为了提高系统效率，可以采取死锁解除的方法;一旦发生死锁，就利用资源剥夺法或进程撤销法解除死锁，实现死锁解除的关键是死锁的检测，检测方法包括定时检测、效率低时检测、进程等待时检测等。
62.存储管理主要是指内存的管理，计算机内存空间包括系统区和用户区，操作系统的内存管理主要是对用户区的管理，它包括内存空间的分配和回收、存储保护两大方面的内容。
63.分区存储管理主要包括固定分区管理和可变分区管理两大类。
64.页式存储管理：
页式存储管理使用静态定长划分内存的方法，所有页面统一编号，称为页号，也叫逻辑页号;每个页面内的内存单元也统一编号，称为页内地址。
所以，在页式存储管理中，物理地址=页面大小×页号+页内地址。
65.页表：
是在页式存储管理中记录页面使用情况的表，它包括用户表和空闲表。
其中用户表中记录了每一个用户进程所使用的页面及其对应的物理地址，而空闲表记录了空闲页面。
在实际使用中，首先从页表起始地址寄存器中查出进程所在的页表的物理起始地址，进而由这个页表中的逻辑页号查出该页面的物理起始地址，再加上页面内地址则成为所需的实际物理地址。
66.越界是指程序的逻辑页号大于进程在页表长度寄存器中保存的页表长度值。
67.段式存储管理是对内存的每一个逻辑块使用不同大小的方式，也就是不定长的可变分区，每个逻辑段在内存中有一个起始地址，叫段首址，另外还需要一个段长度来描述这个逻辑段的范围。
68.段页式存储管理：
指将内存空间划分为若干个大小相等的页面，对用户程序依照段式存储的方法划分成若干个逻辑段，每个逻辑段包含若干个页面。
其物理地址由逻辑段号、逻辑页面号和页内地址构成。
69.内碎片是指在页面内部没有被使用的存储区域，在页式存储方式中，会出现内碎片。
处碎片是指没有得到分配权的存储区域，在段式存储方式中，会产生外碎片。
70.虚拟存储技术：
利用实际内存空间和相对大得多的外部存储器存储空间相结合，构成一个远远大于实际内存空间的虚拟存储空间，程序可以运行在这个虚拟存储空间中。
71.能够实现虚拟存储依据是程序的局部性原理，即程序的时间局部性和空间局部性。
72.虚拟存储管理把一个程序所需要的存储空间分成若干页或段，程序运行用到的页就放在内存里，暂时不用的页就放在外存中。
当系统需要用到外存中的段或页时，再把它们调入内存，反之则送到外存中，装入内存中的段或页可以分散存放。
73.虚拟页式存储管理与一般页式存储管理有相似之处，只不过各进程页表中要增加指明每个页面所在的位置，也就是这个页面是在内存中还是在外存中的具体物理地址。
74.页面淘汰算法包括：
最佳淘汰算法OPT（这是一个理想的但是不可能实现的算法，它可以做为评价其它算法的标准）、先进先出淘汰算法FIFO（淘汰调入内存时间最久的页面）、最近最久未使用淘汰法LRU（记录各个页面最后一次被使用的时间，查看和当前时间的距离，淘汰时间距离最长的页面）、最近最少使用淘汰法LFU（记录各个页面在最近一段时间内被使用的次数，淘汰使用次数最少的页面。
75.抖动是指页面在内存和外存之间频繁地调入调出，以至于占用了过多的系统时间，导致系统效率急剧下降的现象。
它是由进程发生的缺页率过高而引起的。
76.文件是具有标识的一组有完整逻辑意义的信息的集合。
77.文件系统是由被管理的文件、操作系统中管理文件的软件和相应的数据结构组成的一个系统。
78.文件系统的功能包括：
管理和调度文件的存储空间，提供文件的逻辑结构、物理结构和存储方法;实现文件从标识到实际地址的映射（即按名存取），实现文件的控制操作和存取操作（包括文件的建立、撤销、打开、关闭，对文件的读、写、修改、复制、转储等），实现文件信息的共享并提供可靠的文件保密和保护措施，提供文件的安全措施（文件的转储和恢复能力）。
79.文件的逻辑结构是依照文件的内容的逻辑关系组织文件结构。
文件的逻辑结构可以分为流式文件和记录式文件。
80.流式文件：
文件中的数据是一串字符流，没有结构。
81.记录文件：
由若干逻辑记录组成，每条记录又由相同的数据项组成，数据项的长度可以是确定的，也可以是不确定的。
82.文件的存储设备和相应的存取方式：
顺序存取方式，典型设备为磁带。
直接存取方式，典型设备为磁盘。
83.文件的组织包括顺序结构、链接结构、索引结构、Hash结构、索引顺序结构等。
84.顺序结构文件：
文件中的数据依次存放在连续的存储空间中。
85.链接结构文件：
一个文件在逻辑中连续的数据分别存在不同的存储块中。
每一个存储块有一个指向下一个存储块首地址的指针，在最后一个存储块的指针中保存着文件结束标识。
86.索引结构文件，也称索引文件或随机文件：
在这种文件结构中，系统为每一个文件建立一张索引表。
每个文件所用的各个存储块都有逻辑块号，在索引表上记录着逻辑块号对应的存储块物理地址。
系统在使用文件时首先查找索引表，根据索引表中逻辑块号所对应的存储块的物理地址找到该存储块进行文件操作。
87.Hash结构：
在数据库系统这样的数据管理系统中，数据存取的单位是有固定长度的记录，存取的依据是该记录的键值，对于这类文件可以采用Hash函数为每一个键值计算出一个对应于逻辑位置的数值，再把这个逻辑位置值对应成相应的物理空间位置。
88.索引顺序结构：
在这种索引结构中按块进行索引，每个存储块内部仍然是顺序结构。
89.文件的顺序存取方式和直接存取方式是针对外存而言，侧重于砘取方式，考虑的是数据在存储介质上的分布情况以及相对应的存取方法。
90.文件的组织主要是针对文件的逻辑结构，文件的逻辑结构影响到用户的程序结构，也涉及文件的存储。
91.文件的存储既可以是在外存中，也可以在内存中。
92.文件目录：
操作系统要求对文件能够实现“按名存取”，这就需要把文件名到文件的物理地址的映射关系存在于文件目录中。
为此，系统为每一个文件设置了一个文件控制块（FCBFileControlBlock）。
文件目录就是这些FCB的有效集合。
93.目录文件结构：
一般情况下，操作系统以树形结构方式管理目录文件。
94.文件的共享：
如果一个文件可以被多个用户使用，则称这个文件是可以共享的。
要达到文件的共享，主要是解决用户文件和共享文件的连接问题。
比较常用的方法是允许对单个普通文件进行联接，一个普通文件可以有几个了同的别名，连接到不同的用户文件上。
95.文件的保护是防止误操作对文件造成破坏以及XX用户对文件的写入和更新。
可以通过设置文件的性质来对文件进行保护。
96.文件的保密是防止XX的用户对文件进入操作访问。
可以通过设置文件的访问权限来对文件实施保密。
97.设备管理的主要目标是为用户提供方便的用户接口和尽可能地提高设备的使用效率。
98.设备管理的功能包括设备的分配和回收、缓冲区管理、控制设备的I/O操作、外部设备中断处理、虚拟设备及其实现。
99.设备的分配和回收：
在多个进程竞争夺取同一类或同一台设备时，设备管理程序按照设备类型及分配调度策略为进程分配设备及相关资源，当进程使用结束后将设备使用权回收以供其它设备使用。
100.缓冲区管理：
缓冲区是为了协调处理机的高速度和外部设备的低速度之间的区大差距而在内存中开辟的一个区域。
101.控制设备I/O操作：
每种外部设备都有它相应的驱动程序，设备管理程序调用设备驱动程序和设备中断处理程序控制具体的设备进行I/O操作。
102.外部设备的中断处理：
分为查询方式和中断响应控制方式。
查询方式下CPU的利用率较低。
103.DMA方式：
是对存储器直接存取，在DMA硬件控制下，数据直接在内存和外部设备之间进行传输，不再占用CPU时间，提高了CPU利用率，这种方式适合于成批数据的传输，功能较为简单，但不适合于复杂的I/O操作。
104.通道方式：
通道是一个统一管理、专门负责数据输入输出设备控制的硬件设备，其任务是通过通道程序控制内存和外部设备之间的数据传输，使得CPU和外部设备并行地工作。
105.通道分类：
字节多路通道、选择通道和成组多路通道。
106.缓冲技术：
缓冲技术是为了协调吞吐速度相差很大的设备之间数据传送的工作，在这两种设备之间不直接进行数据传递，而是在内存中专门开辟的一个存储区域作为中间环节，这种技术叫做缓冲技术。
107.作业：
指用户为程序在计算机上的执行而要求计算机系统所做的工作的总称。
如果认为操作系统是计算机硬件和用户间的接口，作业管理则是操作系统和用户间的接口。
108.操作系统和用户之间的接口分为两种类型，一是脱机接口，二是联接接口。
109.作业由程序、数据和作业说明书三部分组成。
操作系统根据作业说明书为每一个作业建立一个作业控制块JCB（JobControlBlock）。
110.作业的调度算法包括：
先来先服务法、短作业优先法、最高响应比作业优先法。
其中：
响应比R=（作业等待时间+作业估计运行时间）/作业估计运行时间。
111.在分时方式下，作业的管理可以分为命令方式、菜单驱动方式、命令文件方式三类。
操作系统基础部分
32.操作系统是一个系统软件，它的任务是统一和有效地管理计算机各种资源，控制和组织和谐的执行。
33.认识计算机操作系统有两个观点：
资源管理观点和用户观点。
34.操作系统的特点是并发性和共享性。
35.操作系统的主要功能有：
进程管理（也称处理机管理），其任务是合理、有效地对进程进行调度，使得系统高效、安全地运行;存储管理，主要是指对内存的管理;设备管理，其任务是为各种设备提供良好的用户接口，使用各种调度策略以用缓冲和虚拟设备等技术，协调系统中各部分的工作，提高设备效率和利用率;文件管理，主要是对计算机系统中由软件和数据资源构成的文件进行管理，包括文件的存储、检索、修改、共享、保密和保护，并为用户使用这些文件实现按名存取和提供友好的用户界面;作业管理，是操作系统为用户使用计算机系统提供一个良好的环境和友好的界面，作业管理包括作业控制和作业调度。
36.操作系统的分类：
按对进程不同的处理方式可分为批处理操作系统、分时系统和实时系统;按用户数目可分为单用户系统（单用户单任务、单用户多任务）、多用户操作系统;按处理机数目可分为单处理机操作系统和多处理机操作系统;按拓扑结构可以分为单机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
37.批处理操作系统是将用户群的程序按一定的顺序排列，统一交给计算机的输入设备，计算机系统自动地从输入设备中把各个作业按照某促规则组织执行，执行完毕后将程序运行结果通过输出设备交给用户的操作系统。
它能够充分地利用处理机的高速度，比较好地协调了高速处理机和慢速输入输出设备之间的矛盾，提高了计算机系统的使用效率。
38.分时系统是以分时（时间片）方式向多个用户进程提供服务的一个操作系统;它的特点是既可以支持人机交互、又使得计算机系统可以高效地使用处理机以保证计算机系统高效率。
39.实时系统就是计算机系统可以立即对用户程序要求或者外部信号作出反应的系统，它可以分为硬实时系统和软实时系统。
40.网络操作系统是服务于计算机网络，按照网络体系结构的各种协议来完成网络的通信、资源共享、网络管理和安全管理的系统软件。
41.分布式操作系统是建立在网络操作系统之上，对用户屏蔽了系统资源的分布而形成的一个逻辑整体系统的操作系统。
42.进程是程序（或一部分程序）、相关的数据处理在处理机上的一次运行，是操作系统进行资源分配和调度的一个基本单位，它具有运动特性、并行特性、独立特性、异步特性、结构特性等五大特性。
进程由操作系统依据程序创建而产生，因调度而执行、因运行条件不满足而暂时停止，因任务完成而撤销。
43.程序中指令的集合，是静态的;处理是为完成某一任务而按规定的程序执行的操作过程，是动态的。
44.进程的三种基本状态：
运行态（是进程正在占用处理机时所处的状态），在单CPU系统，最多只能有一个进程处于运行状态）;就绪态（如果一个进程经过等待以后已经具备了运行的条件或者一个进程在运行过程中用完了自己的时间片，都要进入就绪状态，进程调度程序根据系统运行情况，按照调度策略，可以使某个进程从就绪状态进入到运行状态）;等待态（进程由于某种原因不具备运行条件时，就进入到等待状态。
当某个事件发生使得该进程的运行条件具备时，进程就转入就绪状态）
45.任何一个时刻，没有结束的进程均处于运行、等待、就绪三种状态之一，在以上的三种状态中，运行状态和就绪状态可以互相转化，运行状态也可以转化为等待状态，但等待状态只能转化为就绪状态。
46.进程控制块（PressControlBlock）：
是进程存在的唯一标志。
它描述进程的基本情况，是系统调度进程的依据。
它包括进程标识、优先级、状态、队列指针、资源清单、运行现场信息等项目。
47.根据进行的三种不同的状态，操作系统设置了三个队列，它们分别是运行队列、就绪队列、等待队列，每一个队列都有一个队列指针，指向该队列的首进程PCB，队列中的每一个PCB指针，指向下一个PCB。
48.信号量：
表明资源可以提供给进程使用的量，它是一个整型值。
49.对信号量的操作可以分为P（减）操作和V（加）操作，我们把这些操作叫做原语。
原语是不可再分的操作，在对信号量的操作中，与每个信号量相对应的是一个队列，队列中存储的是排队等待使用这个资源的进程。
50.引入信号量、队列以及P、V操作的目的是为了解决进程间互斥和同步问题。
51.并发的进程之间在运行时可能需要交换信息，这些信息的交换就构成了进程间的通信。
进程间的通信使用通信原语来完成。
52.对进程的控制包括使用创建原语创建一个进程、使用撤销原语撤销完成任务的进程、使用阻塞原语使一个因得不到资源的进程由运行状态转入等待状态，使用唤醒原语使一个进程由等待状态转入就绪状态。
53.对进程的调度主要是控制和协调各个进程对处理器的竞争，通过某种算法使得适合的进程由就绪状态转入运行状态。
54.执行进程调度通常是发生某个正在运行的进程或者已经运行完毕、或者因某种原因进入了等待队列时，CPU可以为下一个进程提供服务，另外，有较高优先级的进程进入了就绪状态，也可能剥夺正在运行的进程的运行权力，使得高优先级进行进入运行状态，这种方式称为可剥夺方式。
55.进程的调度算法包括：
FIFO（FirstInputFirstOutput先进先出法）、RR（时间片轮转算法）、（HPF）最高优先级算法。
56.死锁是指在一组进程中的各个进程均占有不会释放的资源，但因互相申请被其它进程所占用不会释放的资源而处于的一种永久等待状态。
57.死锁产生的四个必要条件为：
互斥条件、不可剥夺条件、部分分配、循环等待。
应注意，这四个条件不是充分条件，即使这四个条件同时存在，系统也不一定发生死锁，但系统一旦发生死锁，这四个条件一定是满足的。
58.死锁的处理包括死锁的预防、避免和解除。
59.死锁的预防是指破坏死锁的四个条件之一，具体方法为：
资源静态分配策略（资源有序分配法），死锁预防的方法使得系统资源的利用率降低。
60.死锁避免是在系统运行过程中避免死锁的最终发生，死锁避免方法就是使系统总是处于安全状态，死销避免采用银行家算法，就是当需要给进程分配资源时，如果分配以后系统是安全的则给予分配，否则不予以分配，死锁避免方法使系统开销增大。
61.死锁的解除：
由于死锁的预防和避免都要付出很大的代价，而死锁并不一定发生，所以，为了提高系统效率，可以采取死锁解除的方法;一旦发生死锁，就利用资源剥夺法或进程撤销法解除死锁，实现死锁解除的关键是死锁的检测，检测方法包括定时检测、效率低时检测、进程等待时检测等。
62.存储管理主要是指内存的管理，计算机内存空间包括系统区和用户区，操作系统的内存管理主要是对用户区的管理，它包括内存空间的分配和回收、存储保护两大方面的内容。
63.分区存储管理主要包括固定分区管理和可变分区管理两大类。
64.页式存储管理：
页式存储管理使用静态定长划分内存的方法，所有页面统一编号，称为页号，也叫逻辑页号;每个页面内的内存单元也统一编号，称为页内地址。
所以，在页式存储管理中，物理地址=页面大小×页号+页内地址。
65.页表：
是在页式存储管理中记录页面使用情况的表，它包括用户表和空闲表。
其中用户表中记录了每一个用户进程所使用的页面及其对应的物理地址，而空闲表记录了空闲页面。
在实际使用中，首先从页表起始地址寄存器中查出进程所在的页表的物理起始地址，进而由这个页表中的逻辑页号查出该页面的物理起始地址，再加上页面内地址则成为所需的实际物理地址。
66.越界是指程序的逻辑页号大于进程在页表长度寄存
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