自考网络操作系统复习资料：分布式系统与多处理机考点整理

分布式计算机系统是由多台计算机组成的系统，对用户来说就像使用一台功能扩大了的虚拟机。这是名词解释的高频考点，答题时要完整写出。

复习时建议先记住三大基本功能，再从功能出发理解五个主要特点，两者容易混淆但常一起出现。

• 三个基本功能：通信、资源共享、并行计算
• 最突出特点：透明性
• 五个主要特点：任意两台计算机可利用通信交换信息；各计算机具有相对自主性或自治性；透明性；整体性或协同性；坚定性（任一台故障不会使系统瘫痪）

这一对比是简答题常考内容，可从通信方式、结构关系、共享方式、协作方式四条主线记忆。分布式系统利用消息传递通信，没有共享存储器；各台计算机自治，没有主从之分、没有分级控制、没有公用时钟；系统内所有资源为所有用户共享，用户无需知道资源位置；各计算机可相互协作完成任务，实现并行计算。

资源管理方面：分布式系统采用一类资源有多个管理者的分布式管理方式，又分为集中分布管理和完全分布管理两种；集中式系统则采用一个管理者的方式。

分布式系统中没有共享存储器和公用时钟，每台计算机虽有自己的时钟且工作稳定，但频率不能保证完全相同。为实现进程同步，需要给系统中的每个事件指定时间值（打时间戳），以此确定系统全局的事件顺序。

对事件赋予时间戳需满足三个条件：①同一节点上若A→B，则C(A)<C(B)；②若A、B分别是发送和接收消息的事件，则C(A)<C(B)；③对任何事件A和B，必定C(A)≠C(B)。

注意一个易错点：C(A)<C(B)成立时，A→B未必成立。例如两节点上的进程P1和P2通信，P1发送消息的事件B时间戳为200，P2接收消息的事件A时间戳为195（因P2的处理机和逻辑时钟较慢），此时C(A)<C(B)，但A→B不成立。

紧耦合与松耦合的区别是必背考点，核心在于有无共享存储器：紧耦合系统有共享存储器，也称共享存储结构多处理机系统；松耦合系统没有共享存储器，每台处理机有容量较大的局部存储器，也称分布存储结构多处理机系统。

通信方式与耦合方式对应记忆：基于共享变量的通信方式主要适用于紧耦合系统；基于消息传递的通信方式主要适用于松耦合系统。

两个性能指标要会写定义和公式：加速比SP=ET1/ET2，表示作业在单机上的执行时间与在多处理机上执行时间的比值，且0≤SP≤P（P为处理机数）；处理机利用率Up表示P台处理机实际执行时间（扣除空闲时间）与被占用时间（空闲时间与执行时间之和）的比值，0≤Up≤1。

• 加速比公式：SP=ET1/ET2，取值范围0≤SP≤P
• 处理机利用率：0≤Up≤1

网络操作系统是在计算机网络系统中，管理一台或多台主机的硬软件资源、支持网络通信、提供网络服务的软件集合。

通用操作系统具备处理机（进程）管理、存储管理、文件管理、设备管理四大基本功能。网络操作系统在此之上还具有：实现网络中各节点机之间的通信；实现网络中的资源共享；提供多种网络服务（硬盘共享、打印机共享、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）；提供网络用户的应用程序接口。

四大主要特点为：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七层协议中传输层到应用层进入网络操作系统领域，低三层提供网络传输支持）；安全性（包括网络操作安全、不同用户不同权限、用户身份验证、资源存储控制、网络传输安全）。

这几条是填空、选择题常见出处，建议单独记忆。中断分为五类：I/O中断、程序中断、硬件故障中断、外中断、访管中断；其中I/O中断和外中断称为中断，程序中断、硬件故障中断和访管中断称为陷入（捕俘）。

计算机安全级从D级（最不严格）到A级（最严格），Windows当前支持C2安全级。内核结构方面：UNIX为强内核，WindowsNT为微内核。

备考建议：先按章节框架梳理名词解释，再对简答题按要点分条记忆，最后用对比类题目（分布式vs集中式、紧耦合vs松耦合）串联复习，效果更好。

• 中断分类：I/O中断、程序中断、硬件故障中断、外中断、访管中断
• ②③⑤（程序、硬件故障、访管）称为陷入或捕俘
• UNIX强内核，WindowsNT微内核

分布式系统最突出的特点是什么？

透明性。即系统中所有资源为所有用户共享，用户无需知道资源位于何处。

紧耦合与松耦合多处理机系统的根本区别是什么？

在于有无共享存储器。紧耦合系统有共享存储器，松耦合系统没有共享存储器，每台处理机配有容量较大的局部存储器。

为什么分布式系统中要建立逻辑时钟？

因为分布式系统中没有共享存储器和公用时钟，各计算机时钟频率不能保证完全相同，为实现进程同步，需要给每个事件打上时间戳，以确定系统全局的事件顺序。