2018自考网络操作系统复习资料三：内核与进程考点整理
整理自考网络操作系统复习资料第三部分，涵盖客户/服务器模式、微内核与强内核、进程与线程、存储管理、文件系统、设备管理核心考点，帮助考生按条梳理知识框架，高效备考网络操作系统课程。
本文目录7 个章节
结论先看：本部分复习重点在哪
网络操作系统课程的第三部分复习内容，重心可以概括为四条主线：网络操作系统的结构模式（客户/服务器、对象、对称多处理）、内核的组织形式（强内核与微内核）、进程与线程管理、以及存储管理、文件系统和设备管理的基本方案。考试中常见的填空和选择题，大多直接出自这些条目式知识点。
建议先整体过一遍下列各节要点，建立框架后再针对微内核思想、进程调度算法、页面置换算法等易混点做对比记忆，比逐字背诵效率更高。
网络操作系统的结构与模式
信息处理的基本模式有两种：对等模式和客户/服务器模式。而网络操作系统结构设计的主要模式有三种：客户/服务器模式、对象模式和对称多处理模式，注意两者数量不同，容易混淆。
在客户/服务器模式的网络操作系统中，结构由两部分组成：客户机（工作站）操作系统和服务器操作系统。它为用户提供两类接口：命令接口和编程接口。从层次上看，网络操作系统可分为硬件、内核、Shell（外壳）和应用程序四层；从内部结构分析，操作系统则包括内核和核外部分两部分。
- 信息处理基本模式：对等模式、客户/服务器模式
- 结构设计主要模式：客户/服务器、对象、对称多处理
- 四层结构：硬件、内核、Shell、应用程序
强内核与微内核：必考对比点
内核的功能包括进程与线程及其管理、存储管理、I/O管理和文件系统。内核的组织形式分为强内核和微内核两种。UNIX是强内核操作系统的典型代表，Windows NT则采用微内核与客户/服务器模式结合的结构。
微内核几乎不做任何具体工作，只提供四种服务：进程间通信机制、某些存储管理、有限的低级进程管理和调度、低级I/O。其基本思想是良好的结构化、模块化和最小的公共服务，只提供最基本、最必要的服务。
与强内核结构相比，微内核结构的优点是灵活性、开放性和可扩充性三点。可以把微内核结构的操作系统理解为'服务器化'的操作系统，这一表述也是常见考点。
- UNIX：强内核；Windows NT：微内核+客户/服务器模式
- 微内核优点：灵活性、开放性、可扩充性
进程与线程核心条目
进程由程序、数据集合和进程控制块三部分组成。进程的基本调度状态为运行、就绪、阻塞三种，此外还有挂起状态和活跃状态。进程控制原语共六个：创建、撤销、挂起、激活、阻塞和唤醒。
进程调度方式分为抢占式和非抢占式；调度算法包括静态优先级算法、动态优先级算法和时间片轮转法。线程的四个基本成分是：唯一的线程标识符、一组处理机状态寄存器、分别在核心态和用户态下使用的两个栈、一个私用存储区。线程有六种状态：就绪、备用、运行、等待、转换和终止。
- 进程组成：程序、数据集合、进程控制块
- 三个基本调度状态：运行、就绪、阻塞
- 调度算法：静态优先级、动态优先级、时间片轮转
存储管理与文件管理要点
存储管理的研究课题有四个：地址再定位、存储分配、存储保护和存储扩充。常见存储管理方案包括单一连续分配、分区分配、分页存储管理、请求分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理六种。地址变换机构依靠页面变换表（PMT）和联想存储器实现；页面置换算法主要掌握先进先出算法（FIFO）、最近最久未用算法（LRU）以及LRU近似算法。
文件管理系统的基本功能涉及五大方面：文件的结构及存取方法（逻辑结构分记录式与无结构流式，物理结构分连续、串联、索引结构，存取方法有顺序存取和直接存取）、树型目录结构及目录处理、文件存储空间的管理（空白文件目录、空白块链、文件位图）、文件的共享和保护、文件的操作和使用。文件系统由与文件管理有关的软件、被管理的文件、实施文件管理所需的数据结构三部分组成。
- 页面置换算法：FIFO、LRU、LRU近似算法
- 文件物理结构：连续、串联、索引
设备管理：目标、功能与调度
设备管理的目标有四点：用户使用设备的方便性、设备工作的并行性、设备分配的均衡性以及独立性（与设备无关性）。基本功能包括动态掌握并记录设备状态、按设备类型和分配算法把I/O设备分配给请求进程、完成实际的I/O操作三方面。
设备管理涉及四种数据结构：设备控制块（UCB）、控制器控制块（CUCB）、通道控制块（CCB）和系统设备表（SDT）。I/O调度程序负责决定设备及相应控制器和通道的分配策略，算法采用先来先服务和优先级高者优先（注意不能采用时间片轮转法）。设备分配的实施按分配设备、分配控制器、分配通道的顺序进行。
磁盘驱动调度分为移臂调度和旋转调度两类，移臂调度算法包括FCFS、SSTF、SCAN和电梯调度算法，这几个缩写的全称和含义建议结合例题理解记忆。
- I/O调度算法：先来先服务、优先级高者优先（不用时间片轮转）
- 移臂调度：FCFS、SSTF、SCAN、电梯调度
常见疑问
微内核和强内核最常考的区别是什么？
强内核把主要功能都放在内核中实现，如UNIX；微内核只保留进程间通信、部分存储管理、有限的低级进程管理与调度、低级I/O等最基本服务，优点是灵活性、开放性和可扩充性更强。
进程和线程的状态需要全部背下来吗？
进程重点是运行、就绪、阻塞三个基本调度状态；线程有就绪、备用、运行、等待、转换、终止六种状态，两者数量不同，建议对照记忆以免混淆。
这一部分内容怎么复习效率更高？
先按结构模式、内核、进程线程、存储、文件、设备六条主线过一遍要点，再针对易混点做对比归纳，最后结合真题练习巩固，具体考核范围以考试大纲为准。
