計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)筆記.doc

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中遇到的問題1 吞吐量(throughput)的概念計(jì)算機(jī)范疇下的吞吐量(1)網(wǎng)絡(luò)范疇下的吞吐量定義：吞吐量是指在沒有幀丟失的情況下，設(shè)備能夠接受的最大速率。相關(guān)知識：1、吞吐量的大小主要由防火墻內(nèi)網(wǎng)卡，及程序算法的效率決定，尤其是程序算法，會使防火墻系統(tǒng)進(jìn)行大量運(yùn)算，通信量大打折扣。因此，大多數(shù)防火墻雖號稱100M防火墻，由于其算法依靠軟件實(shí)現(xiàn)，通信量遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到100M,實(shí)際只有10M-20M。純硬件防火墻，由于采用硬件進(jìn)行運(yùn)算，因此吞吐量可以達(dá)到線性90-95M,是真正的100M防火墻。2、吞吐量和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)率是關(guān)系防火墻應(yīng)用的主要指標(biāo)，一般采用FDT(Full Duplex Throughput)來衡量，指64字節(jié)數(shù)據(jù)包的全雙工吞吐量，該指標(biāo)既包括吞吐量指標(biāo)也涵蓋了報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)率指標(biāo)。3、吞吐量的測試方法是：在測試中以一定速率發(fā)送一定數(shù)量的幀，并計(jì)算待測設(shè)備傳輸?shù)膸?，如果發(fā)送的幀與接收的幀數(shù)量相等，那么就將發(fā)送速率提高并重新測試；如果接收幀少于發(fā)送幀則降低發(fā)送速率重新測試，直至得出最終結(jié)果。吞吐量測試結(jié)果以比特/秒或字節(jié)/秒表示。概念區(qū)別：吞吐量與帶寬的區(qū)分：吞吐量和帶寬是很容易搞混的一個(gè)詞，兩者的單位都是Mbps.先讓我們來看兩者對應(yīng)的英語，吞吐量:throughput ; 帶寬: Max net bitrate 。當(dāng)我們討論通信鏈路的帶寬時(shí)，一般是指鏈路上每秒所能傳送的比特?cái)?shù)。我們可以說以太網(wǎng)的帶寬是10Mbps。但是，我們需要區(qū)分鏈路上的可用帶寬（帶寬）與實(shí)際鏈路中每秒所能傳送的比特?cái)?shù)（吞吐量）。我們傾向于用“吞吐量”一次來表示一個(gè)系統(tǒng)的測試性能。這樣，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)受各種低效率因素的影響，所以由一段帶寬為10Mbps的鏈路連接的一對節(jié)點(diǎn)可能只達(dá)到2Mbps的吞吐量。這樣就意味著，一個(gè)主機(jī)上的應(yīng)用能夠以2Mbps的速度向另外的一個(gè)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。 (2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)范疇下的吞吐量定義：吞吐量是指在單位時(shí)間內(nèi)中央處理器（CPU）從存儲設(shè)備讀取-處理-存儲信息的量。影響吞吐量因素：1、存儲設(shè)備的存取速度，即從存儲器讀出數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)寫入存儲器所需時(shí)間；2、CPU性能：1）時(shí)鐘頻率；2）每條指令所花的時(shí)鐘周期數(shù)（即CPI）；3）指令條數(shù)；3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如并行處理結(jié)構(gòu)可增大吞吐量。2 名詞解釋 FDT(Full Duplex Throughput)全雙工吞吐量； NAT(Network Address Translation,中文意思是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換,)LAN DMA（Direct Memory Access）直間內(nèi)存訪問隨機(jī)存取內(nèi)存 (RAM)前趨圖（有向無循環(huán)圖）DAG(Directed Acyclic Graph)虛擬內(nèi)存（Virtual Memory）PCB進(jìn)程控制塊3. 并發(fā)和并行的區(qū)別：并發(fā)和并行的區(qū)別就是一個(gè)處理器同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)和多個(gè)處理器或者是多核的處理器同時(shí)處理多個(gè)不同的任務(wù)。 前者是邏輯上的同時(shí)發(fā)生（simultaneous），而后者是物理上的同時(shí)發(fā)生并發(fā)性(concurrency)，又稱共行性，是指能處理多個(gè)同時(shí)性活動(dòng)的能力，并發(fā)事件之間不一定要同一時(shí)刻發(fā)生。并行(parallelism)是指同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)并發(fā)事件，具有并發(fā)的含義，而并發(fā)則不一定并行。來個(gè)比喻：并發(fā)和并行的區(qū)別就是一個(gè)人同時(shí)吃三個(gè)饅頭和三個(gè)人同時(shí)吃三個(gè)饅頭。4. 什么是異步環(huán)境下的同步同步的概念我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程稱為進(jìn)程間的同步。具有同步關(guān)系的一組并發(fā)進(jìn)程稱為合作進(jìn)程，合作進(jìn)程間互相發(fā)送的信號稱為消息或事件。 如果我們對一個(gè)消息或事件賦以唯一的消息名，則我們可用過程wait (消息名)表示進(jìn)程等待合作進(jìn)程發(fā)來的消息，而用過程signal (消息名) 表示向合作進(jìn)程發(fā)送消息。5. 進(jìn)程和線程的區(qū)別進(jìn)程：進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單元。進(jìn)程實(shí)體由程序段，相關(guān)數(shù)據(jù)段和PCB構(gòu)成。PCB的作用：記錄操作系統(tǒng)所需的，用于描述進(jìn)程的當(dāng)前情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息，進(jìn)程控制塊的作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單元，一個(gè)能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)，執(zhí)行狀態(tài)，阻塞狀態(tài)（即成為等待狀態(tài)）