北邮信息网络应用基础第2章作业 - 2015版

《信息网络应用基础》第2章课后作业

作业提交说明:

1、 第2章作业提交截止日期定为11月11日，过期补交的不回批改意见，可能会影响平时成绩； 2、 作答时请用自己的话描述，不得百度、不得完全抄书，鼓励查找经典文献书籍，尽可能写出自己的理

解和想法，引用资料的作答需给出参考文献；

3、 雷同答案or 百度答案 or 没有想法的答案 “约等于” 没交作业；

4、 提交的作业文档使用word文件，文件命名格式严格按照模板提供的方式补齐，邮件标题和文件名一致。

关于操作系统的相关概念

1）你是如何理解操作系统的？它有什么特征？ 答：

① 我对操作系统的理解：

WHO：一个软件，一个最底层最基础的系统软件；

WHAT：作为资源管理者综合管理所有硬件和软件等所有计算机资源，作为用户服务者给用户提供各种软硬件资源的良好接口，

WHY：如果用户直接接触底层硬件，不仅各个用户工作量增大，而且还会出现各种错误，使得计算机的整体效率和可靠性都大大降低。所以设计操作系统统一管理计算机所有资源。

HOW：采用微观串行，宏观并行的多道分时操作方式，由处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口等5个模块协同工作，共同实现对计算机资源的统一管理。 ② 操作系统的特征：

并发性：多道程序在宏观上并发运行。这个特征是计算机操作系统最重要的性质，也是其余特征的基础

共享性：多个程序并发执行共享一个CPU、内存等计算机资源

虚拟性：多道环境下的多种虚拟技术如虚拟机、虚拟内存、虚拟设备等形成了操作系统的虚拟性

异步性：多道并发程序的执行顺序和速度不确定，都以不可预知的速度异步向前推进 2）多道程序设计是如何出现的？为什么会有分时系统？如何分辨一个系统是否是分时系统? 答：

①批处理系统虽然一定程度上节省了程序间人工调度和预定时间表的时间损耗，但是在每一个程序执行过程中，如果遇到单道程序需要从外设读入数据时，CPU则需要等待I/O读入数据，此时CPU资源被浪费。如果能将CPU的这段等待时间用来执行其他的程序，则可

以大大提高效率。多道程序是将多个待处理执行的程序同时都放在内存中，CPU都可以调用他们。当CPU执行其中一个程序遇到需要从I/O读入数据的时候，则CPU开始调用执行另一个程序，节省CPU等待I/O读入数据的时间。

②多道批处理系统追求高的吞吐量，但是没有提供用户和作业的交互能力，用户无法控制作业的运行，造成用户响应时间过长。把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片顺序轮流分给每个作业使用。这样每个用户都可以在自己的时间片内获得响应，响应时间大大缩短，人机交互能力、共享主机的需求得到满足。

关于进程的概念

3） 描述你对传统进程模型的理解，线程又指什么？ 答：

进程是程序的一次执行，包含程序和本次执行产生的数据。进程是动态的过程，由进程控制块PCN唯一标识存在。进程具有运行状态、就绪状态和阻塞状态三个状态，当一个进程被接纳时进入就绪状态，当就绪状态的进程获得CPU则进入运行状态，当运行状态的进程遇到需要等待的事件则进入阻塞状态，当阻塞状态的进程遇到等待的事情发生了又回到就绪状态，当运行状态的进程分配的时间片到了则直接回到就绪状态。进程的控制由创建原语、撤消原语、阻塞原语和唤醒原语等原语控制，并且引入信号量机制解决同步和互斥的问题。 如果进程是一个车间，则线程是车间里的工人。线程是进程的一个实体，且与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。线程是调度和执行的基本单位，进程是资源分配的基本单位。一个进程至少包含一个线程。

4）下面这个问题可以检查你是否对进程有深入的理解：有两个优先级相同的进程P1和P2，信号S1和S2初值为0，请分析一下P1、P2并发执行结束后，x、y、z的值为多少？（考察对进程并发、唤醒、阻塞原语的理解，给出推理过程，忽略字母的大小写哈）

答：表一是让P1进程先执行，表二是让P2进程先执行，最后所得结果一致，验证了异步性。

时间段 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 Y=1 Y=Y+2=3 P1 X=1 X=x+1=2 P2 [signal(s1)] S1.valve=0+1=1 Z=Y+1=4 [wait(s2)] S2.value=0-1=-1 /block Y=Z+Y=9+3=12 [wait(s1)] S1.value=1-1=0 X=X+Y=2+3=5 [signal(s2)] S2.value=-1+1=0 /wakeup Z=Z+X=4+5=9

5）使用信号量设计进程通信机制，如果发现此时信号量的值为-4，这意味着在当前信号量上等待进入临界区的进程有几个？自助银行有6台ATM，大厅最多允许进6个人，如果大厅里面少于6个人，等待的人可以进，否则在外等待。将取钱的人看做进程，它们之间有同步或互斥的问题吗？用信号量机制实现，信号量如何设计？（提示：仅给出信号量的含义，不要写代码）初值是多少？值的含义是什么？ 答：

1. 信号量初值S=0,每有一个进程调用wait(s)，则S=S-1，即说明有4个进程等待进入临界

区。 2. 同步问题

3.如果用信号量机制实现，则相当于在银行门口放了六个令牌卡，取款者若想使用ATM机必须持有一张令牌卡，设令牌卡数目S=6。当门口令牌卡数量S>0时取款者可以取一张卡可以进入，一位取款者进入使用ATM机则门口的令牌卡数目减少一张S=S-1,如果某一位取款者完成取款离开ATM机，则令牌卡数目增加一张S=S+1。总令牌卡数目S>0则取款者可以进入，否则在外面等待。由上分析初值为6，值得含义就是令牌卡。

关于文件

6）下图画了树形目录结构，如果当前目录在/etc，请写出绝对路径名/usr/lib/dict的三个相对路径名。

第一种：../usr/lib/dict 第二种：./../user/lib/dict 第三种：../../user/lib/dict

7）描述如何按名查找文件。 答：

操作系统把文件名和文件的其他属性信息分开，使文件属性单独形成一个数据结构，称为索引节点，而在文件目录的目录项中只存放文件名和指向该文件对应的索引节点。 当我们按名查找文件时，最初是按照文件名找到相应的目录项，如果需要继续打开，才读取相应索引节点的指针，将对应的文件属性信息调入内存。

8）BESTPAGES公司承接了TUMTUM公司的网站，他们使用了绝对路径来编写网站内部所有页面间的链接。项目结束时，TUMTUM公司召开网站发布会，由BESTPAGES演示网站页面。其项目组长将网页带到发布会现场，当他单击一个页面链接时，出现了“404-Not Found”（文件找不到）。针对这种问题应该如何修复？为什么？ 答：

将所有的绝对路径改成相对路径即可。

因为网页内部的页面链接使用相对路径时，不涉及网址地址信息等，便于移植。如果使用绝对路径，在更换网站域名或者更换编译机器的时候都会出现链接失效。每一个网页也相当于一个文件，1.html、2.html等等等等，然后都放在hehe文件夹里，比如在家里电脑上hehe文件夹保存在e盘里，所以你在1.html中链接2.html时就要这样写：e://2.html.但是你把hehe文件夹拷贝到线程电脑上的D盘里了，这时候你演示的时候点击链接（e://2.html）肯定找不到（因为他变成了d://2.html）。反之，如果在1.html里面创建了一个超链接./2.html(也就是当前文件夹及hehe文件夹中的2.html)不管在哪里还都是从该文件夹取都能取到2,html，所以不会发生取不到文件的情况

关于网络应用体系结构

9）介绍C/S、B/S、P2P模式的特点，你常用的网络应用是什么？属于哪种模式？为什么？ C/S特点：①服务器端和客户端成雪处于不平等的地位，服务器程序所在主机具备客户主机不具备的各种软硬件资源。客服端请求服务，服务器端提供服务。②灵活性好，易于扩展，理论上客户机和服务器的数目不受限制。③系统吞吐量高，响应时间短。因为uwuqi专门负责事物的处理，将结果返回给客户端，而客户端只负责与用户交互，响应用户的时间缩短。④由于服务器事务处理过重，C/S模式存在服务器瓶颈和单点失效问题。

B/S特点：①成本降低，系统复杂度都集中在服务器端，而客服端不需要额外开发，成本削减。②维护和升级简单，只需要对服务器端进行维护和升级，对数目众多的客户端不进行操作，难度降低。③服务器选择灵活，采用B/S模式的主机可以任意选择服务器，安全不受客服端浏览器的限制。④客服端运行灵活，每个客户主机都装有浏览器，因此B/S模式下的客户主机可以随时执行以完成各种请求操作。

P2P特点：①不依赖于专用的集中服务器，每台机器都既可以做客户端又可以做服务器端。②解决了服务器瓶颈和单点失效问题。③适合大范围的共享和查询。 [资料参考：西安交通大学出版社《计算机网络》] 我常用的网络：

①北邮人BT，属于P2P模式。每个人都可以分享自己的文件也可以从任意一台在网的主机获得资源，没有专门的集中服务器。

②智能车大赛资料下载的FTP，属于C/S模式，我们通过一个支持FTP协议的客户机程序，连接到在老师控制的远程主机上的FTP服务器程序，然后我们可以一般向服务器传送某一个

文件的一份拷贝请求，服务器会响应这条命令，将指定文件送至我们的机器上。

③北京邮电大学官方网站，属于B/S模式。所有机器都只需要打开浏览器就可以进去页面，然后完成相应的操作。

关于操作系统接口

10）系统调用与一般过程调用的区别是什么？ 答:

①调用的实现不同。一般过程调用使用一般机器指令来调用过程（函数），是在用户态运行的；程序执行系统调用，是通过中断机构来实现，需要从用户态转变到核心态，在管理状态执行。

②调用形式不同。过程调用使用一般调用指令，其转向地址是固定不变的，包含在跳转语句中；但系统调用中不包含处理程序入口，而仅仅提供功能号，按功能号调用。

③提供方式不同。过程（函数）往往由编译系统提供，不同编译系统提供的过程（函数）可以不同；系统调用由操作系统提供，一旦操作系统设计好，系统调用的功能、种类与数量便固定不变了。[部分资料参考电子科技大学出版社《操作系统》]

文件的一份拷贝请求，服务器会响应这条命令，将指定文件送至我们的机器上。

③北京邮电大学官方网站，属于B/S模式。所有机器都只需要打开浏览器就可以进去页面，然后完成相应的操作。

关于操作系统接口

10）系统调用与一般过程调用的区别是什么？ 答:

①调用的实现不同。一般过程调用使用一般机器指令来调用过程（函数），是在用户态运行的；程序执行系统调用，是通过中断机构来实现，需要从用户态转变到核心态，在管理状态执行。

②调用形式不同。过程调用使用一般调用指令，其转向地址是固定不变的，包含在跳转语句中；但系统调用中不包含处理程序入口，而仅仅提供功能号，按功能号调用。

③提供方式不同。过程（函数）往往由编译系统提供，不同编译系统提供的过程（函数）可以不同；系统调用由操作系统提供，一旦操作系统设计好，系统调用的功能、种类与数量便固定不变了。[部分资料参考电子科技大学出版社《操作系统》]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/19m8.html