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网络操作系统 清华大学自动化系 程朋 2002.4.16 网络操作系统 网络操作系统概述 Unix / Linux操作系统 Windows操作系统 网络操作系统的分类比较 网络操作系统选型 Client/Server计算 中间件 分布式操作系统 1 网络操作系统概述 基本概念 一组计算机通过互连媒介组成了计算机网络，在此基础上运行的操作系统是网络用户的计算机网络之间的接口，网络用户通过网络操作系统请求网络服务，配备了网络操作系统的用户能够方便的实现用户通信和资源共享，并能提高网络资源的利用率和网络的吞吐量。 网络操作系统的功能 资源管理 对网络中共享资源进行管理，如硬盘、打印机、文件和数据等。 网络通信 在源主机和目的主机之间建立一条暂时性的通信链路，在数据传递期间进行必要的控制，如数据检验纠错、数据流量控制及传输路由选择等。 网络服务 Email服务、文件传输、存取和管理服务、共享硬盘服务、共享打印服务等。 网络操作系统的功能（续） 网络管理 安全管理（存取权限控制、网络容错技术），网络性能监视、统计。 互操作能力 不同网络主机之间能够以透明的方式访问对方的文件系统 网络操作系统的工作模式（1） 对等模式（Peer-to-Peer） 对等式网络不需要专用服务器，每一台工作站都能充当网络服务的请求者和提供者，都有绝对自主权，也可以互相交换文件。这种类型的网络软件被设计成每一个实体都能完成相同或相似的功能。 　　 网络操作系统的工作模式（1） 优点 　　①使用容易，且工作站上资源可直接共享 　　②容易安装与维护 　　③价格比较便宜 　　④不需专用服务器 缺点 　　①数据的必威体育官网网址性差　 　②文件管理分散 网络操作系统的工作模式（2） 文件服务器模式(File Server－Based) 　　 网络以服务器为中心，由服务器提供共享的硬盘和控制一些资源的共享。数据的共享以文件形式通过对对文件的加锁、解锁来实施控制。严格地定义了每一个实体的工作角色，网络上的工作站无法在彼此间直接进行文件传输，需通过服务器作为媒介，所有的文件读取，消息传送等也都在服务器的掌握之中。 　　 网络操作系统的工作模式（2） 优点： 对数据的必威体育官网网址性非常严格，可以按照不同的需要而给予使用者相应的权限 文件的安全管理较好 可靠性好 缺点： 多个使用者在同一时间内都要获得应用程序或数据时，效率可能降低。 工作站上的资源不能直接共享 安装与维护比对等式网络困难 服务器的运算功能没有发挥 网络操作系统的工作模式（3） 主从模式(Client/Server) 　　Client/Server是指将需要处理的工作分配给Client端和Server端处理，所谓的Client和Server并没有一定的界限，这取决于运行什么软件。Client是提出服务请求的一方，而Server是提供服务的一方。在主从式结构中服务端所提供的功能不仅是文件、数据库服务，还有计算、通信等能力。工作时不只是工作站端点负担沉重的运算方式，而是改由Client和Server各自负担一部分计算或通信的功能，这种结构是当前最优的结构之一。 　 网络操作系统的工作模式（3） 优点 有效使用资源，增进生产力 成本降低 提高了可靠性 缩短响应时间 缺点 管理较为困难 开发环境较为困难 2 Unix / Linux Unix的发展历史 1969，Bell Labs的Ken Thompson和Denis Ritchie V1 1978，V7，3BSD 1979，4BSD，TCP/IP 1982，SystemIII 1983，SystemV,4.2BSD 1984,SVR2 1987,SVR3 1989,SVR4 1992，Unix版权案 1993，4.4BSD Unix的特点 短小精干 简洁有效 Shell命令语言、多级树型文件系统、外围设备 易移植 C语言 可扩充 开放性 OSF/1、POSIX.1、GNU UNIX的进程状态和状态转换 UNIX System V的进程状态转换 UNIX系统进程调度 切换调度策略：动态优先权算法 优先数计算 切换调度的时机和调度程序swtch 进程与线程 进程的特征：资源拥有单位；调度单位；两者相独立 多线程——OS支持在单个进程中并发执行多个线程，进程是保护单位和资源分配单位，线程是调度和分派的单位 单线程OS：MS-DOS, UNIX 多线程OS：WindowNT/2000, OS/2, Solaris, Mach 线程的优点： 提高OS性能，创建和终止线程的时间远小于创建和终止进程的时间 增强不同执行程序之间的通信效率，同一进程中的线程之间通信不需要调用核心 Linux进程管理 Linux进程调度器(Scheduler) Linux进程结构