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提高測(cè)試效率！了解這些Linux開(kāi)源測(cè)試工具
創(chuàng)新互聯(lián)是一家專業(yè)提供西安企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),專注與成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站制作、HTML5建站、小程序制作等業(yè)務(wù)。10年已為西安眾多企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等服務(wù)。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)網(wǎng)站制作公司優(yōu)惠進(jìn)行中。
隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)變得越來(lái)越重要。怎樣測(cè)試和驗(yàn)證一個(gè)軟件的質(zhì)量，已成為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中必不可少的一環(huán)。在這個(gè)過(guò)程中，測(cè)試工具的作用不可小覷。
Linux是一種開(kāi)源操作系統(tǒng)，因此有很多開(kāi)源測(cè)試工具可用于測(cè)試軟件的各個(gè)方面。在這篇文章中，我們將了解一些在Linux上可用的開(kāi)源測(cè)試工具，它們可以提高測(cè)試效率并幫助您更快地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤。
1. JMeter
JMeter是Apache Jakarta項(xiàng)目下的一個(gè)純Java桌面應(yīng)用程序，主要是用于性能測(cè)試。它可以模擬大規(guī)模不同的負(fù)載并查看服務(wù)器的響應(yīng)能力。它還可以測(cè)試各種服務(wù)器，包括Web服務(wù)器，Web服務(wù)，F(xiàn)TP服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。
JMeter使用靈活的插件體系結(jié)構(gòu)，用戶可以自定義插件擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)自定義測(cè)試需求。它提供了一個(gè)用戶友好的圖形用戶界面，使測(cè)試人員能夠以圖形方式創(chuàng)建和運(yùn)行測(cè)試計(jì)劃。此外，JMeter還可以與CI/CD工具集成，從而使測(cè)試進(jìn)程自動(dòng)化。
2. Selenium
Selenium是一個(gè)自動(dòng)化測(cè)試工具，它可以用于測(cè)試Web應(yīng)用程序的功能和用戶界面。它可以模擬用戶在網(wǎng)頁(yè)上的操作，例如單擊按鈕，輸入文本以及檢查頁(yè)面中的元素等等。在測(cè)試過(guò)程中，它可以模擬不同的瀏覽器以確保應(yīng)用程序在不同的瀏覽器中保持一致性。Selenium支持各種編程語(yǔ)言，包括Java，Python和Ruby等。
3. TestDisk & PhotoRec
TestDisk和PhotoRec是一組硬盤恢復(fù)工具，它們可以幫助您從受損的磁盤、損壞的分區(qū)和刪除的文件中恢復(fù)數(shù)據(jù)。TestDisk是一款分區(qū)恢復(fù)和修復(fù)工具，可以幫助您恢復(fù)不可訪問(wèn)的分區(qū)表和啟動(dòng)扇區(qū)。相比之下，PhotoRec是一款文件恢復(fù)工具，可以恢復(fù)不同類型的文件，例如音頻文件、視頻文件和文檔等。它支持多種文件系統(tǒng)，包括NTFS，F(xiàn)AT，ext2/3/4等。
4. Apache JMeter
Apache JMeter是一款用于測(cè)試應(yīng)用程序和服務(wù)的開(kāi)源工具。它可以用于測(cè)試Web應(yīng)用程序的負(fù)載測(cè)試、性能測(cè)試、功能測(cè)試和其他測(cè)試目的。與JMeter類似，它可以測(cè)試各種服務(wù)器，包括Web服務(wù)器，Web服務(wù)，F(xiàn)TP服務(wù)器等。與其他測(cè)試工具不同的是，它可以模擬不同的協(xié)議，如HTTP，HTTPS，F(xiàn)TP，TCP和 JMS等。因此，它可以幫助您測(cè)試不同類型的應(yīng)用程序和服務(wù)。
5. Apache JMeter
Apache JMeter是一款用于測(cè)試應(yīng)用程序和服務(wù)的開(kāi)源工具。它可以用于測(cè)試Web應(yīng)用程序的負(fù)載測(cè)試、性能測(cè)試、功能測(cè)試和其他測(cè)試目的。與JMeter類似，它可以測(cè)試各種服務(wù)器，包括Web服務(wù)器，Web服務(wù)，F(xiàn)TP服務(wù)器等。與其他測(cè)試工具不同的是，它可以模擬不同的協(xié)議，如HTTP，HTTPS，F(xiàn)TP，TCP和 JMS等。因此，它可以幫助您測(cè)試不同類型的應(yīng)用程序和服務(wù)。
6. GDB
GDB是一款強(qiáng)大的開(kāi)源調(diào)試器，它可以幫助您診斷和修復(fù)各種應(yīng)用程序中的錯(cuò)誤。它支持多種編程語(yǔ)言，包括C，C++，ADA和Fortran等。使用GDB，您可以跟蹤程序執(zhí)行的進(jìn)程，查看變量的狀態(tài)，檢查堆棧跟蹤，以及修改源代碼，從而使錯(cuò)誤修復(fù)更加高效和準(zhǔn)確。
這些Linux上的開(kāi)源測(cè)試工具可以幫助您提高測(cè)試效率，節(jié)省時(shí)間和成本，并幫助您更快地發(fā)現(xiàn)和修復(fù)軟件中的錯(cuò)誤。在選擇測(cè)試工具時(shí)，您應(yīng)該考慮您的測(cè)試需求，并選擇最適合您的工具。
成都網(wǎng)站建設(shè)公司-創(chuàng)新互聯(lián),建站經(jīng)驗(yàn)豐富以策略為先導(dǎo)10多年以來(lái)專注數(shù)字化網(wǎng)站建設(shè),提供企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),高端網(wǎng)站設(shè)計(jì),響應(yīng)式網(wǎng)站制作,設(shè)計(jì)師量身打造品牌風(fēng)格,熱線:028-86922220linux怎么安裝nping工具
Nping是一個(gè)用于生成網(wǎng)絡(luò)包、分析響應(yīng)和測(cè)量響應(yīng)時(shí)間的開(kāi)源工具。Nping可以生成多種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，可以讓用戶自由填充協(xié)議頭的字段。其不僅可以作物迅為簡(jiǎn)單的ping工具來(lái)檢測(cè)存活主機(jī)，還可以作為用于網(wǎng)絡(luò)棧壓力測(cè)試的原始報(bào)文生成器、ARP攻擊、拒絕服務(wù)攻擊、路由跟蹤等。Nping的新穎Echo mode可使用戶看到數(shù)據(jù)包在源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)之間傳輸?shù)倪^(guò)程中的變化情況，其是獲悉防火墻規(guī)則、檢測(cè)數(shù)據(jù)包損壞等的非常好的方法。
Nping有一個(gè)非常靈活和功能強(qiáng)大的命令行界面，使得用戶可以完全控制生成的數(shù)據(jù)包。Nping的特性包括：
自定義的TCP，UDP，ICMP和ARP報(bào)文生成；
支持多個(gè)目標(biāo)主機(jī)；
支持多目標(biāo)端口；
對(duì)non-root用戶采用非特權(quán)模式；
Echo mode用于高級(jí)故障診斷和發(fā)現(xiàn)；
支持
以太網(wǎng)
幀生成；
支持IPv6；
支持Linux、
Mac OS
和微軟Windows操作系統(tǒng)；
路由跟蹤能力；
高可定制；
免費(fèi)和開(kāi)源。
Nping開(kāi)始于2023年的“
谷歌
代碼之夏”項(xiàng)目，雖然它已經(jīng)在很多方面使用，但它仍處?kù)堕_(kāi)發(fā)的早期階段，使得其可能包含很多bug，且一些功能還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
Nping的輸出是發(fā)送和收到的包，詳細(xì)程度依賴于使用的選項(xiàng)。
典型的Nping執(zhí)行如圖1所示。例子中Nping的參數(shù)：-c(用于明確到到每個(gè)主機(jī)的目標(biāo)的次數(shù))；–tcp(用于指定TCP探測(cè)模式)；-p 80,433(用于確定目標(biāo)端口)；scanme.nmap.org google.com(目標(biāo)主機(jī))。
圖1
二、選項(xiàng)概要
當(dāng)Nping運(yùn)行時(shí)沒(méi)有參數(shù)時(shí)，會(huì)顯示選項(xiàng)概要。當(dāng)Nping運(yùn)行時(shí)沒(méi)有參數(shù)時(shí)，會(huì)顯示選項(xiàng)概要。其幫助用戶記憶最常用的選項(xiàng)，但不能替代手胡羨冊(cè)文檔，因?yàn)橐恍?fù)雜的選項(xiàng)沒(méi)有在這里顯示。
用法：nping {target specification}
2.1、target specification(目標(biāo)描述)
目標(biāo)可以描述為主機(jī)名、
IP地址
和網(wǎng)絡(luò)等。例如：scanme.nmap.org, microsoft.com/24, 192.168.0.1; 10.0.0-255.1-254
Nping命令行中如果不是選項(xiàng)或者選項(xiàng)參數(shù)，那么就認(rèn)為是目標(biāo)主機(jī)描述。
2.2、PROBE MODES(探測(cè)模式)
tcp-connect ：無(wú)特權(quán)的tcp連接探測(cè)模式；
tcp ： tcp探測(cè)模式；
udp ：udp探測(cè)模式；
icmp ：icmp探測(cè)模式；
arp ：arp/rarp探測(cè)模式；
tr, –traceroute ：路由跟蹤模式(僅能和tcp、udp和icmp模式一起使用)；
.2.1 tcp連接模式
-p, –dest-port ：設(shè)置目標(biāo)端口；
-g, –source-port ：嘗試使用常用源端口；
.2.2 tcp探測(cè)模式
-g, –source-port ：設(shè)置源端口；
-p, –dest-port ：設(shè)置目標(biāo)端口；
–seq：設(shè)置序列號(hào)；
–flags ：設(shè)置tcp標(biāo)識(shí)(ACK,PSH,RST,SYN,FIN…)；
–ack：設(shè)置ACK數(shù)；
–win ：設(shè)置window大??；
–badsum：使用隨機(jī)無(wú)效校驗(yàn)和；褲螞拍
.2.3 udp探測(cè)模式
-g, –source-port ：設(shè)置源端口；
-p, –dest-port：設(shè)置目標(biāo)端口；
–badsum：使用隨機(jī)無(wú)效校驗(yàn)和；
.2.4 icmp探測(cè)模式
–icmp-type ：icmp類型；
–icmp-code ：icmp代碼；
–icmp-id：設(shè)置標(biāo)識(shí)；
–icmp-seq：設(shè)置序列號(hào)；
–icmp-redirect-addr：設(shè)置重定向地址；
–icmp-param-pointer：設(shè)置參數(shù)問(wèn)題指針；
–icmp-advert-lifetime：設(shè)置路由生命時(shí)間；
–icmp-advert-entry ：添加路由實(shí)體；
–icmp-orig-time ：設(shè)置初始時(shí)間戳；
–icmp-recv-time ：設(shè)置接收時(shí)間戳；
–icmp-trans-time ：設(shè)置傳輸時(shí)間戳；
.2.5 arp/rarp探測(cè)模式
–arp-type：ARP，ARP-reply，RARP,RARP-reply
–arp-sender-mac：設(shè)置發(fā)送者
MAC地址
；
–arp-sender-ip ：設(shè)置發(fā)送者IP地址；
–arp-target-mac ：設(shè)置目標(biāo)MAC地址；
–arp-target-ip ：設(shè)置目標(biāo)IP地址；
.3、OPTIONS(選項(xiàng))
.3.1 IPv4 OPTIONS(IPv4 選項(xiàng))
-S, –source-ip ：設(shè)置源IP地址；
–dest-ip：設(shè)置目標(biāo)IP地址(與{target specification}等效)；
–tos ：設(shè)置服務(wù)字段(8bit)；
–id：設(shè)置標(biāo)識(shí)字段(16bit)；
–df ：設(shè)置不分段標(biāo)識(shí)；
–mf ：設(shè)置多段標(biāo)識(shí)；
–ttl ：設(shè)置生存時(shí)間；
–badsum-ip ：使用隨機(jī)無(wú)效校驗(yàn)和；
–ip-options ：設(shè)置IP選項(xiàng)；
–ip-options ：設(shè)置IP選項(xiàng)；
–mtu ：設(shè)置更大傳輸單元；
.3.2 ETHERNET OPTIONS(以太網(wǎng)選項(xiàng))
–dest-mac：設(shè)置目標(biāo)mac地址(ARP解析時(shí)不可使用)；
–source-mac：設(shè)置源mac地址；
–ether-type：設(shè)置以太類型；
.3.3 PAYLOAD OPTIONS(負(fù)載選項(xiàng))
–data：包含常用負(fù)載；
–data-string：包含常用ASCII文本；
–data-length：包含len長(zhǎng)度隨機(jī)值作為負(fù)載；
.3.4 ECHO CLIENT/SERVER(ECHO 客戶/服務(wù))
–echo-client ：運(yùn)行Nping在客戶模式；
–echo-server ：運(yùn)行Nping服務(wù)器模式；
–echo-port ：使用常用來(lái)監(jiān)聽(tīng)或鏈接；
–no-crypto ：關(guān)閉加密和驗(yàn)證；
–once：一次連接后停止服務(wù)器；
–safe-payloads：消除echoed包中的應(yīng)用數(shù)據(jù)；
.3.5 TIMING AND PERFORMANCE(計(jì)時(shí)和性能)
選項(xiàng)采用的單位’ms'(毫秒)、‘s’(秒)、‘m’(分)或者‘h’(小時(shí))，如30m、0.25h
–delay：調(diào)節(jié)探測(cè)之間的延遲；
–rate：每秒發(fā)送包的數(shù)量；
.3.6 MISC(雜類)
-h, –help ：顯示幫助信息；
-V, –version ：顯示當(dāng)前版本；
-c, –count：運(yùn)行輪之后停止；
-e, –interface
-H, –hide-sent：不顯示發(fā)送的包；
-N, –no-capture：不抓獲回復(fù)包；
–privileged ：用戶全權(quán)限；
–send-eth ：在原始以太網(wǎng)層發(fā)送包；
–send-ip：使用原始IP接口發(fā)送包；
–bpf-filter ：描述通用BPF過(guò)濾器；
.3.7 OUTPUT(輸出)
-v ：增加冗余等級(jí)；
-v：設(shè)置冗余等級(jí)，如，-v4；
-d ：增加調(diào)試等級(jí)；
-d：設(shè)置調(diào)試等級(jí)，如，-d3；
-q ：減少冗余等級(jí)；
-q：較少榮喲等級(jí)N倍時(shí)間；
–quiet：設(shè)置冗余和調(diào)試等級(jí)到分；
–debug：設(shè)置冗余和調(diào)試到更大等級(jí)；
2.4、EXAMPLES(例子)
nping scanme.nmap.org
操作系統(tǒng)概念學(xué)結(jié)
經(jīng)過(guò)一天半的戰(zhàn)斗，終于把操作系統(tǒng)概論這本書給拿下了。對(duì)于曾經(jīng)專業(yè)課學(xué)過(guò)一些電腦硬件知識(shí)的我來(lái)說(shuō)，這本書更加吸引我，以前一些聽(tīng)過(guò)的名詞或高大上的詞語(yǔ)在這本書上被詳細(xì)介紹了，看的非常有收獲。下面來(lái)總結(jié)下自己的收獲：
首先之一章引論，在這里首先介紹了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括了軟件和硬件兩部分。
接下來(lái)就是之一章的重點(diǎn)：操作系統(tǒng)。如下圖：
當(dāng)前流行的操作系統(tǒng)有windows、unix、linux等。微軟的windows系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)的過(guò)程；從ms-dos—windows 3—windows 95—windows 98—windows nt—windows 2023，再到現(xiàn)在win7、8甚至win10，微軟始終在進(jìn)步。unix是一個(gè)通用銀返的交互式分時(shí)操作系統(tǒng)，有at&t公司下屬的bell實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)，在誕生后，源代碼就一直公開(kāi)，用戶可以參與到unix的升級(jí)中。unix的特點(diǎn)：1.短小精悍；2.可裝卸的多層次文件系統(tǒng)；3.可移植性好；4.網(wǎng)絡(luò)通信功能強(qiáng)。linux是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的產(chǎn)品，繼承于unix，并做了很多改進(jìn)。
之一章總領(lǐng)了全書，后面的二三四五六章都是講的計(jì)算鋒基饑機(jī)的各種管理，總結(jié)如下圖：
在這里我把每章中的重點(diǎn)用紅色的顏色標(biāo)記出來(lái)了，這樣在精讀的時(shí)候就可以有重點(diǎn)的向外擴(kuò)散，抓住考點(diǎn)，征服考試。之一遍閱讀畫的有點(diǎn)粗糙，在精讀的時(shí)候再大大的豐富下。
操作系統(tǒng)概念學(xué)結(jié)
1.什么是計(jì)算機(jī)性能
所謂計(jì)算機(jī)的性能(performance)通常是指計(jì)算機(jī)的速度，它是程序執(zhí)行時(shí)間的倒數(shù)。而程序執(zhí)行時(shí)間是指用戶向計(jì)算機(jī)送入一個(gè)任務(wù)后，直到獲得他需要的結(jié)果這一段等待時(shí)間。
包括：
1.訪問(wèn)磁盤和訪問(wèn)存儲(chǔ)器的時(shí)間
2.cpu 運(yùn)算時(shí)間
#url#動(dòng)作時(shí)間
4.操作系統(tǒng)的開(kāi)銷時(shí)間等。
2.linux桌面操作系統(tǒng)性能分析意義
1.操作系統(tǒng)的性能直接影響了其上應(yīng)用系統(tǒng)的性能
2.性能評(píng)估結(jié)果是用戶在操作系統(tǒng)選購(gòu)過(guò)程中的重要參考指標(biāo)
3.為開(kāi)發(fā)者優(yōu)化操作系統(tǒng)的性能提供指導(dǎo)
4.為操作系統(tǒng)的評(píng)測(cè)提供依據(jù)
3.linux桌面操作系統(tǒng)性能分析難點(diǎn)
1.應(yīng)用千差萬(wàn)別
2.測(cè)試點(diǎn)過(guò)多
3.依賴多種因素和特征
4.沒(méi)有針對(duì)性
5.沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用前景
4.如何評(píng)測(cè)計(jì)算機(jī)的性能
1.機(jī)器級(jí)的鋒迅性能評(píng)測(cè)
機(jī)器級(jí)的性能評(píng)測(cè)，包括 cpu 和存儲(chǔ)器的某些基本性能指標(biāo)，計(jì)算機(jī)的可用性與有效性以及機(jī)器成本、價(jià)格與性/價(jià)比等，它是引進(jìn)和購(gòu)買計(jì)算機(jī)時(shí)最主要的選擇依據(jù)。
2.算法級(jí)的性能評(píng)測(cè)
算法級(jí)的性能評(píng)測(cè)方法主要用于并行機(jī)評(píng)測(cè)，最初大都是為了評(píng)價(jià)并行算法的性能提出的，后來(lái)這些評(píng)測(cè)方法也被推廣到并行程序上。
3.程序級(jí)的性能評(píng)測(cè)
程序級(jí)的性能評(píng)測(cè)主要是使用一組基準(zhǔn)測(cè)試程序(benchmark)測(cè)試和評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種性能。
5.測(cè)試程序準(zhǔn)確度層次
1.真實(shí)程序
通過(guò)運(yùn)行實(shí)際應(yīng)用程序， 例如 c 語(yǔ)言的各種編譯程序、 tex 文本處理軟件、 cad 設(shè)計(jì)工具 spice等
2.核心程序
它是從實(shí)際程序中抽取少量但很關(guān)鍵的代碼段，并以此來(lái)評(píng)估程序性能
3.小測(cè)試程序
這些測(cè)試程序的代碼長(zhǎng)度一般在100行之內(nèi)，用戶可以根據(jù)自己的目的隨時(shí)編寫一些小段程序，并按已預(yù)知的輸出結(jié)果(如皇后問(wèn)題、排序問(wèn)題、求素?cái)?shù)等)來(lái)判斷機(jī)器的性能。
4.綜合測(cè)試程序
它是首先對(duì)大量的應(yīng)用程序中的操作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到各種操作比例，再以此比例人為制造出測(cè)試程序。
6.基準(zhǔn)測(cè)試 6.1 含義
基準(zhǔn)測(cè)試程序用于測(cè)試和預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能， 揭示不同結(jié)構(gòu)機(jī)器的長(zhǎng)處和短處，為用戶決定購(gòu)買或使用哪種機(jī)器最適合他們的應(yīng)用要求提供決策。基準(zhǔn)測(cè)試程序試圖提供一個(gè)客觀、公正的評(píng)價(jià)機(jī)器性能的標(biāo)準(zhǔn)。
6.2 分類
宏觀微觀：
宏觀基準(zhǔn)測(cè)試程序(macro-benchmark)和微觀基準(zhǔn)測(cè)試程序(micro-benchmark)兩大類。 前者將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)測(cè)試其性能，它相對(duì)于某一應(yīng)用類來(lái)比較不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以對(duì)機(jī)器買主很有用，但它不能揭示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能好、壞的原因。后者是測(cè)試機(jī)器的某一特定方面的性質(zhì)，如cpu速度、存儲(chǔ)器速度、i/o速度、os性能、網(wǎng)絡(luò)特性等。
應(yīng)用類別：
定點(diǎn)性能
浮點(diǎn)性能
web服務(wù)性能
數(shù)據(jù)處理性能
系統(tǒng)軟件性能
科學(xué)與工程計(jì)算性能
6.3 主要的基準(zhǔn)測(cè)試工具
lmbench
是由sgi的larry mcvoy所維護(hù)，是一種用于測(cè)試不同 unix 平臺(tái)上 os 開(kāi)銷以及處理器、高速緩存、主存、網(wǎng)絡(luò)和磁盤之間數(shù)據(jù)傳輸能力的可移植的基準(zhǔn)測(cè)試程序。
whetstone
比較不同的計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)性能而設(shè)計(jì)的綜合性基準(zhǔn)測(cè)試程序。lmbench 著重測(cè)量以下內(nèi)核組件：調(diào)度程序、進(jìn)程管理、通信、聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)存映射和文件系統(tǒng)。
dhrystone
主要為測(cè)試整數(shù)與邏輯運(yùn)算性能而設(shè)計(jì)的綜合型基準(zhǔn)測(cè)試程序whetstone，dhrystone不能預(yù)測(cè)用戶程序性能，這些基準(zhǔn)程序的主要缺點(diǎn)是對(duì)編譯程序比較敏感。
linpack
測(cè)試的基準(zhǔn)是用全精度64位字長(zhǎng)的子程序求解100階線性方程組的速度，測(cè)試的結(jié)果以mflops(每秒百萬(wàn)次浮點(diǎn)運(yùn)算)作單位給出。
spec
原主要是測(cè)試cpu性能的，現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)能反映真實(shí)應(yīng)用(如實(shí)際負(fù)載等)的基準(zhǔn)測(cè)試程序，并已推廣至客戶/服務(wù)器計(jì)算、商業(yè)應(yīng)用、i/o子系統(tǒng)等。
unixbench
應(yīng)用比較廣泛的unix類操作系統(tǒng)性能測(cè)試工具之一，它屬于微觀基準(zhǔn)測(cè)試程序，它主要從cpu浮點(diǎn)運(yùn)算能力，以不同緩沖區(qū)大小拷貝不同大小文件，管道吞吐量，進(jìn)程生成速度，系統(tǒng)調(diào)用開(kāi)銷等方面來(lái)測(cè)試linux相關(guān)性能。
xbench
主要測(cè)試 xwindow 圖形界面的性能。
iozone
文件系統(tǒng)的評(píng)測(cè)工具，對(duì)read，write，re-read，re-write，read backwards，read
strided，fread，fwrite，random read，pread，mmap，aio-read，aio_write 等一系列文件i/o性能進(jìn)行了評(píng)測(cè)，是十分有用的文件系統(tǒng)性能分析工具。
ltp
更大的 linux 性能測(cè)試團(tuán)體 linux test project 開(kāi)展的開(kāi)源測(cè)試項(xiàng)目， 這個(gè)團(tuán)體專門從事 linux 性能測(cè)試研究。 這個(gè)項(xiàng)目收集了各種 linux 內(nèi)核測(cè)試工具和相關(guān)資料， 它的目標(biāo)就是為了通過(guò)把自動(dòng)化測(cè)試引入到 linux 內(nèi)核測(cè)試以提高linux 內(nèi)核性能。
6.4 現(xiàn)狀和不足
linux 基準(zhǔn)測(cè)試程序都是微觀基準(zhǔn)測(cè)試程序，都是在測(cè)試機(jī)器的某一特定方面的性質(zhì)，分別著重于 cpu 速度、存儲(chǔ)器速度、i/o 速度、網(wǎng)絡(luò)特性等等某一方面或多個(gè)方面，偏重于硬件。把 linux 操作系統(tǒng)作為一個(gè)整體，針對(duì) linux 的操作系統(tǒng)性能的宏觀基準(zhǔn)測(cè)試程序目前還沒(méi)有。
現(xiàn)有的linux測(cè)試工具都是基于微觀基準(zhǔn)測(cè)試程序，對(duì)于操作系統(tǒng)而言微觀可測(cè)點(diǎn)實(shí)在是太多，寫一個(gè)全面的基于自頂向下三層的全面測(cè)試工具工作量大，并且也沒(méi)有太大實(shí)用價(jià)值。畢竟應(yīng)用是千差萬(wàn)別的，不利于在有限的時(shí)間內(nèi)快速的得出 linux 版本性能優(yōu)劣結(jié)論。
7.性能評(píng)測(cè)方法學(xué)
如何進(jìn)行性能評(píng)測(cè)，一般一個(gè)性能評(píng)測(cè)的實(shí)際解決方案應(yīng)該包括以下三個(gè)方面：
1．讓被評(píng)測(cè)系統(tǒng)處于壓力負(fù)荷下；
2．測(cè)量系統(tǒng)執(zhí)行有效特定任務(wù)的能力，執(zhí)行特定任務(wù)的耗時(shí)，執(zhí)行特定任務(wù)的 cpu 利用率；
3．基于性價(jià)比考慮進(jìn)行改進(jìn)。進(jìn)行性能評(píng)測(cè)分析的目的是為了幫助開(kāi)發(fā)人員更好更深層次的理解系統(tǒng)， 找出系統(tǒng)瓶頸，并作出相應(yīng)的改進(jìn)。
8.三種性能評(píng)價(jià)技術(shù)
1．分析技術(shù)(modeling)
分析技術(shù)也叫建模分析，在一定假設(shè)條件下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)參數(shù)與性能指標(biāo)參數(shù)之間存在著某種函數(shù)關(guān)系，按其工作負(fù)載的驅(qū)動(dòng)條件列出方程，用數(shù)學(xué)方法求解。
2．模擬技術(shù)(simulation)
模擬技術(shù)按被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的運(yùn)行特性建立系統(tǒng)模型； 按系統(tǒng)可能有的工作負(fù)載特性建立工作負(fù)載模型；語(yǔ)言編寫模擬程序，模仿被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的運(yùn)行；設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，依照評(píng)價(jià)目標(biāo)，選擇與目標(biāo)有關(guān)因素，得出實(shí)驗(yàn)值，再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。該技術(shù)的特點(diǎn)是可應(yīng)用于設(shè)計(jì)中或?qū)嶋H應(yīng)用中的系統(tǒng)，可與分析技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)混合系統(tǒng)。
3．測(cè)量技術(shù)(measurement)
測(cè)量技術(shù)只能對(duì)已投入使用的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量， 通常采用不同層次的基準(zhǔn)測(cè)試。
9.工作量選區(qū)（workload）
工作量就是模擬實(shí)際工作的工作任務(wù)，一個(gè)工作量它要產(chǎn)生針對(duì)該被評(píng)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際工作應(yīng)用的典型的工作任務(wù)，并且該工作任務(wù)應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力負(fù)荷 ，一個(gè)好的性能評(píng)測(cè)工作量應(yīng)該包括以下基本特征。
可測(cè)量性
可反復(fù)性
不變性
典型性
10.自頂向下分析法
1．系統(tǒng)層(system level)：包括處理器、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)等；（硬件資源）
2．應(yīng)用層(appalication level)：包括鎖、線程、堆、api 等；（程序資源）1
3．微結(jié)構(gòu)層(micro-achitecture)：包括數(shù)據(jù)隊(duì)列、循環(huán)結(jié)構(gòu)、cache 優(yōu)化等。
11.衡量linux桌面系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)
1．響應(yīng)時(shí)間(elapsed time)
內(nèi)核完成某一任務(wù)(程序)所花費(fèi)的時(shí)間，如磁盤訪問(wèn)、存儲(chǔ)器訪問(wèn)、輸入/
輸出等待。
2．cpu 時(shí)間
程序在cpu中的執(zhí)行時(shí)間。以秒為單位。
3．cpu 利用率
12.衡量linux桌面操作系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)
提供一個(gè)統(tǒng)一的、客觀的、公正的和可相互比較的評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。
1.權(quán)威性
不是自己憑空想象，要有可靠的理論及事實(shí)依據(jù)支撐，業(yè)界廣泛認(rèn)可。
2.系統(tǒng)化
不是現(xiàn)有benchmark和工具的簡(jiǎn)單組合，而是能夠系統(tǒng)化評(píng)估整機(jī)性能的方案。
它能夠反映出整個(gè)計(jì)算機(jī)軟件及硬件的綜合處理能力，而不單純是軟件或者硬件，也就是說(shuō)同一個(gè)硬件平臺(tái)上測(cè)試，能夠反映出不同操作系統(tǒng)性能不同，且在同一個(gè)操作系統(tǒng)，在不同的硬件平臺(tái)上，性能測(cè)試也應(yīng)該有所不同。
3.全面性
是對(duì)整機(jī)的整體性能測(cè)試，不是單純的某個(gè)硬件或者某一方面能力的測(cè)試。
4.實(shí)用
要求該方法有實(shí)用價(jià)值，參考意義。
5.公正性
不一某些利益為目的的。
13.如何確定測(cè)試負(fù)載
從微觀基準(zhǔn)理論的角度來(lái)看，操作系統(tǒng)的基本性能參數(shù)實(shí)在是太多，基本性能參數(shù)測(cè)試包括 cpu、內(nèi)存、i/o、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、編譯器、數(shù)據(jù)庫(kù)的性能指標(biāo)。
從宏觀基準(zhǔn)測(cè)試?yán)碚摮霭l(fā)就簡(jiǎn)單多了， 主要是要確定合適的工作量來(lái)模擬有代表性的用戶作業(yè)。工作量的確定需要一定的理論依據(jù)，可以借鑒現(xiàn)有各種linux 測(cè)試工具實(shí)踐結(jié)果。
14.如何測(cè)試linux操作系統(tǒng)性能
linux 桌面操作系統(tǒng)是近幾年來(lái)基于 linux 內(nèi)核發(fā)展起來(lái)的面向用戶桌面應(yīng)用的操作系統(tǒng)，內(nèi)核還是基于 linux，只是在其上添加了很多窗口程序，并且在用戶界面和友好度上作出了很大的改進(jìn)，更加易用和實(shí)用。
測(cè)試 linux 性能的關(guān)健在于測(cè)試 linux 內(nèi)核性能，而測(cè)試 linux內(nèi)核性能又可以細(xì)化成五大子系統(tǒng)的測(cè)試?？梢葬槍?duì)內(nèi)核這五大子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量負(fù)載。
操作系統(tǒng)概念學(xué)結(jié)
linux操作系統(tǒng)學(xué)結(jié)（一）
最近粗略地看了一遍linux操作系統(tǒng)的書籍，主要講的都還是一些概念上的知識(shí)，并沒(méi)有深入地去了解內(nèi)核以及內(nèi)部機(jī)制。現(xiàn)在總結(jié)一下看了書后的一些知識(shí)上的收獲：
linux更大的魅力是支持gpl，并且以網(wǎng)絡(luò)為核心。其實(shí)操作系統(tǒng)的作用就是有效地整合軟、硬件資源而為用戶工作。操作系統(tǒng)提高了開(kāi)發(fā)的效率，我學(xué)習(xí)linux，關(guān)鍵也是在于研究了解其內(nèi)核構(gòu)造。
說(shuō)到linux的歷史，其最初版本是有芬蘭的一個(gè)大學(xué)生linustorvalds開(kāi)發(fā)的，現(xiàn)在的linux版本是聚集了很多人的智慧后開(kāi)發(fā)出來(lái)的。linux包含了人們對(duì)操作系統(tǒng)的很多期望，比如真正的多任務(wù)、虛擬內(nèi)存、世界上最快的tcp/ip程序、共享庫(kù)以及多用戶支持等，而很多這些功能在windos中都是沒(méi)有支持的。linux繼承了unix的幾乎所有特征，又有新創(chuàng)的許多新特征。在home根目錄下可以創(chuàng)建多個(gè)用戶目錄,而實(shí)現(xiàn)多用戶操作。其文件系統(tǒng)與windos也是有很大的區(qū)別的。linux還有豐富的接口。它的源碼開(kāi)放，可以跨越多個(gè)平臺(tái)?？傊?，linux的強(qiáng)勢(shì)在與它的網(wǎng)絡(luò)功能和硬件的高效率。
linux是以獨(dú)占方式執(zhí)行更低層的任務(wù)，包括程序級(jí)及用戶級(jí)的級(jí)別。與圖形界面比起來(lái)，shell用起來(lái)更加直接與快速。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)在linux下顯得更加簡(jiǎn)單和方便。從linux2.0內(nèi)核版本開(kāi)始支持多內(nèi)核模式，并且引入動(dòng)態(tài)的模塊技術(shù)，是系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可以修改內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)核的動(dòng)態(tài)可伸縮性，但是也帶來(lái)了一定的負(fù)面影響即不穩(wěn)定性。
我國(guó)的linux研究仍然走在世界一流水平的后面。linux內(nèi)核發(fā)展方向主要是硬件支持，嵌入式系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)三個(gè)方面。這需要大量的硬件驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)分布式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
處理機(jī)即為cpu。在但處理機(jī)系統(tǒng)中，并不存在真正意義上的并發(fā)執(zhí)行，只是串行執(zhí)行的家鄉(xiāng)而已。提高處理機(jī)的使用率關(guān)鍵是要合理地安排各個(gè)程序之間的相互切換。作業(yè)其實(shí)就是用戶的一個(gè)請(qǐng)求，而聯(lián)機(jī)作業(yè)需要各個(gè)設(shè)備之間的交互性地執(zhí)行。shell命令具有交互性，實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，可以一次執(zhí)行一條命令或者批處理執(zhí)行腳本命令。進(jìn)程是動(dòng)態(tài)執(zhí)行的程序。linux下的進(jìn)程應(yīng)該與windos下的進(jìn)程是一致的，每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)。而進(jìn)程樹(shù)清晰地展現(xiàn)了進(jìn)程之間的關(guān)系。進(jìn)程控制塊pcb包含了處理器以及文件系統(tǒng)的大量信息，很多進(jìn)程都是根據(jù)pcb來(lái)進(jìn)行調(diào)度的。
linux中使用的虛擬存儲(chǔ)器的作用是使用有限的內(nèi)存發(fā)揮出巨大的作用，根據(jù)程序運(yùn)行的局部原理來(lái)吧物理內(nèi)存劃分成有一定規(guī)則的小塊，每次只裝入需要運(yùn)行的小塊到內(nèi)存中運(yùn)行。這需要合理地調(diào)配內(nèi)存與外存之間的關(guān)系，把內(nèi)存中不需要的小塊暫時(shí)存放至外存之中，而cpu只進(jìn)行部分程序的訪問(wèn)。通過(guò)多次地交換內(nèi)外存之間的信息來(lái)制造假象，這就是虛擬內(nèi)存。系統(tǒng)采用段機(jī)制以及三級(jí)分頁(yè)機(jī)制。
我們知道設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)的目的是為了更大限度地利用硬件資源，是cpu盡可能地處于工作狀態(tài)，這就需要一個(gè)良好的cpu調(diào)度了。處理機(jī)調(diào)度的級(jí)別從高至低依次分為作業(yè)調(diào)度、交換調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度和線程調(diào)度。作業(yè)調(diào)度是更高級(jí)別的，是針對(duì)作業(yè)的創(chuàng)建以及結(jié)束進(jìn)行的；交換調(diào)度是指進(jìn)行內(nèi)外存之間進(jìn)程的相互調(diào)換；進(jìn)程調(diào)度是指進(jìn)程的各個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換；而最后的線程調(diào)度是指占用處理機(jī)與否之間的轉(zhuǎn)換。
外設(shè)通常是指除了cpu與內(nèi)存之外的硬件設(shè)備統(tǒng)稱外設(shè)。通過(guò)接口進(jìn)行連接和統(tǒng)一管理。設(shè)備管理的目的是管理協(xié)同好繁多的外部設(shè)備，是它們能夠有序的工作。在linux中把設(shè)備當(dāng)作文件進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以用文件操作方式來(lái)操作硬件設(shè)備。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的作用是直接操作硬件，并且為其提供接口。
linux的文件系統(tǒng)是其很重要的一個(gè)部分。文件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)以及設(shè)備的統(tǒng)一管理，并為用戶命令和系統(tǒng)函數(shù)提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。在進(jìn)程控制塊pcb中有文件的系統(tǒng)信息。把設(shè)備均抽象為文件進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并為設(shè)備管理提供統(tǒng)一的接口。
默認(rèn)的文件系統(tǒng)是ext2。虛擬文件系統(tǒng)是位于linux文件系統(tǒng)層析結(jié)構(gòu)的頂層，進(jìn)行管理各種邏輯文件系統(tǒng)，或者說(shuō)是同化各類邏輯文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)其跨平臺(tái)的特性。
linux文件系統(tǒng)采用多重索引的方式，類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的鏈表方式。文件系統(tǒng)中的每一個(gè)文件，目錄以及設(shè)備均同級(jí)，并且對(duì)應(yīng)于一個(gè)i節(jié)點(diǎn)。內(nèi)存中的i節(jié)點(diǎn)是磁盤中的i節(jié)點(diǎn)的映像，目的是減少設(shè)備存取的次數(shù)，提高文件的訪問(wèn)效率。
linux目錄本身也是一種文件，稱為目錄文件。單級(jí)目錄存在文件命名的沖突，而在多級(jí)目錄中，使用目錄樹(shù)來(lái)記錄目錄結(jié)構(gòu)。在文件共享中，一般使用文件的絕對(duì)路徑來(lái)訪問(wèn)文件，如果要進(jìn)行共享文件的話，必須先回溯，在向下尋找共享的文件，這樣的方法效率比較低下。而通過(guò)改進(jìn)的鏈接文件的方法進(jìn)行文件共享，會(huì)使目錄樹(shù)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
linux系統(tǒng)的根目錄是root目錄，其下面有多個(gè)默認(rèn)的子目錄。bin是實(shí)用程序的子目錄，存放常用的系統(tǒng)工具；boot子目錄存放系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的映像文件；dev子目錄中為每個(gè)設(shè)備均分配了一個(gè)i節(jié)點(diǎn)；ect是基本數(shù)據(jù)子目錄，存放系統(tǒng)的用戶口令，網(wǎng)絡(luò)配置等設(shè)置文件；home是用戶數(shù)據(jù)子目錄，默認(rèn)情況下的用戶登錄后均到達(dá)這個(gè)子目錄；lib目錄存放庫(kù)函數(shù)；root是超級(jí)管理員的用戶目錄等。
虛擬文件系統(tǒng)vfs進(jìn)行統(tǒng)一管理各種類型的文件系統(tǒng)，無(wú)法存在于物理磁盤當(dāng)中，只能存在與內(nèi)存之中，負(fù)責(zé)管理并控制下層的邏輯文件系統(tǒng)，可以支持多種不同的邏輯文件系統(tǒng)，它為多種邏輯文件系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的接口并進(jìn)行管理。
總之，粗略地學(xué)習(xí)了linux操作系統(tǒng)知識(shí)后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)和組成有了一定的了解，特別是linux特殊的文件系統(tǒng)和存儲(chǔ)管理有了較深的印象和理解。今后有機(jī)會(huì)一定要更深地了解linux的內(nèi)部構(gòu)造。
操作系統(tǒng)概念學(xué)結(jié)
1.什么叫同步？ 相互合作的兩個(gè)進(jìn)程之間需要在某個(gè)（些）確定點(diǎn)協(xié)調(diào)它們的工作，一個(gè)進(jìn)程到達(dá)了該點(diǎn)后，除非另一進(jìn)程已經(jīng)完成了某些操作，否則就不得不停下來(lái)，等待這些操作的完成。這就是進(jìn)程間的同步。
什么叫互斥？
兩個(gè)進(jìn)程由于不能同時(shí)使用同一臨界資源，只能在一個(gè)進(jìn)程使用完了，另一進(jìn)程才能使用，這種現(xiàn)象稱為進(jìn)程間的互斥。
①同步的主要特征是：一個(gè)進(jìn)程在某一點(diǎn)上等待另一進(jìn)程提供信息，兩進(jìn)程之間存在直接制約關(guān)系，其表現(xiàn)形式為進(jìn)程—進(jìn)程。②互斥的主要特征是爭(zhēng)用資源，兩進(jìn)程間存在間接制約關(guān)系，其表現(xiàn)形式是進(jìn)程—資源—進(jìn)程。
2.試給出p、v操作的定義。
p、v操作是定義在信號(hào)量s上的兩個(gè)操作，其定義如下：
p（s）：①s：=s-1；②若s≥0，則調(diào)用p（s）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行；③若s＜0，則調(diào)用p（s）的進(jìn)程被阻塞，并把它插入到等待信號(hào)量s的阻塞隊(duì)列中。
v（s）：①s：=s+1；②若s＞0，則調(diào)用v（s）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行；③若s≤0，則從等待信號(hào)量s的阻塞隊(duì)列中喚醒頭一個(gè)進(jìn)程，然后調(diào)用v（s）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。
如何利用p、v操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的互斥？
p、v操作是解決同步與互斥問(wèn)題的有力工具。為解決互斥問(wèn)題，應(yīng)采取如下步驟： 首先根據(jù)給定問(wèn)題的描述，列出各進(jìn)程要執(zhí)行的程序。其次，設(shè)置信號(hào)量。互斥問(wèn)題中，在臨界區(qū)前面加p（s），臨界區(qū)后面加v（s）。最后確定信號(hào)量的初值。在互斥問(wèn)題中，信號(hào)量通常取為互斥資源的個(gè)數(shù)。
說(shuō)明信號(hào)量的物理意義：
信號(hào)量s＞0時(shí)，s的`數(shù)值表示某類可用資源的數(shù)目，執(zhí)行p操作意味著申請(qǐng)分配一個(gè)單位的資源；當(dāng)s≤0時(shí)，表示無(wú)資源可用，此時(shí)s的絕對(duì)值表示信號(hào)量s的阻塞隊(duì)列中的進(jìn)程數(shù)。執(zhí)行v操作意味著釋放一個(gè)單位的資源。
3.如何利用p、v操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步？
p、v操作是解決同步與互斥問(wèn)題的有力工具。為解決同步問(wèn)題，應(yīng)采取如下步驟：首先根據(jù)給定問(wèn)題的描述，列出各進(jìn)程要執(zhí)行的程序。其次，設(shè)置信號(hào)量。同步問(wèn)題中有幾個(gè)同步點(diǎn)就設(shè)置幾個(gè)信號(hào)量，等待的地方加p（s），發(fā)信號(hào)（解除等待）的
地方加v（s）。最后確定信號(hào)量的初值。在同步問(wèn)題中，信號(hào)量的初值一般取0.在同步和互斥中，信號(hào)量初值的設(shè)置有何不同：在同步問(wèn)題中，信號(hào)量的初值一般取為0，在互斥問(wèn)題中，信號(hào)量通常取為互斥資源的個(gè)數(shù)。
4.高級(jí)通信原語(yǔ)有何優(yōu)點(diǎn)？
能夠?qū)崿F(xiàn)在進(jìn)程之間傳遞大量的信息。
在消息緩沖通信方式中，發(fā)送原語(yǔ)和接收原語(yǔ)的主要功能是什么？
發(fā)送原語(yǔ)的作用：將欲發(fā)送的消息從發(fā)送區(qū)復(fù)制到消息緩沖區(qū)，并把它掛起在接收進(jìn)程的消息緩沖隊(duì)列末尾。如果該接收進(jìn)程因等待消息而處于阻塞狀態(tài)，則將其喚醒。
接收原語(yǔ)的作用：把發(fā)送者發(fā)來(lái)的消息從消息緩沖區(qū)復(fù)制到接收區(qū)，然后將消息緩沖區(qū)從消息隊(duì)列中消去，如果沒(méi)有消息可以接收，則進(jìn)入阻塞狀態(tài)。
5.什么是信箱？
信箱用于存放信件，而信件是一個(gè)進(jìn)程發(fā)送給另一進(jìn)程的消息。
信箱的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：信箱頭和信箱體。信箱頭是信箱的描述部分，信箱體由若干格子組成，每個(gè)格子可存放一個(gè)信件。
信箱頭包括的信息：①信箱名②信箱大?、垡汛嫘偶?shù)④空的格子數(shù)。
如何用信箱實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間的通信？
進(jìn)程a想向進(jìn)程b發(fā)送消息前，先把消息組成一封信件，然后調(diào)用send原語(yǔ)向進(jìn)程b發(fā)送信件，并將信件投入進(jìn)程b的信箱中。進(jìn)程b為得到進(jìn)程a的消息，只要調(diào)用receive原語(yǔ)就可以從信箱中索取來(lái)自進(jìn)程a的信件。這就完成了一次進(jìn)程a到進(jìn)程b的通信過(guò)程。
6.在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中，為什么要采用消息傳遞的通信機(jī)制？
基于共享變量的通信方式適用于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部諸進(jìn)程之間的通信，而基于消息傳遞的通信方式適用于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的進(jìn)程通信。
在消息傳遞的通信機(jī)制中有哪些通信方式？①通信原語(yǔ) ②遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用 ③組通信。
7.什么是同步原語(yǔ)？
當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用一個(gè)send原語(yǔ)時(shí)，在消息開(kāi)始發(fā)送后，發(fā)送進(jìn)程便處于阻塞狀態(tài)，直至消息完全發(fā)送完畢，send原語(yǔ)的后繼語(yǔ)句才能繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用一個(gè)receive原語(yǔ)時(shí)，并不立即返回控制，而是等到把消息實(shí)際接收下來(lái)，并把它放入指定的接收區(qū)，才返回控制，繼續(xù)執(zhí)行該原語(yǔ)的后繼指令。在這段時(shí)間它一直處于阻塞狀態(tài)。上述的send和receive被稱為同步通信原語(yǔ)或阻塞通信原語(yǔ)。
什么是異步原語(yǔ)？發(fā)送進(jìn)程在調(diào)用send原語(yǔ)后，并不進(jìn)入阻塞狀態(tài)，它不等消息發(fā)送完就繼續(xù)執(zhí)行其后繼語(yǔ)句。
在使用異步通信原語(yǔ)時(shí)，發(fā)送者在消息發(fā)送完成前為什么不能使用緩沖區(qū)？
因?yàn)樘热舭l(fā)送進(jìn)程在消息發(fā)送完成之前，即在消息發(fā)送期間使用或修改原來(lái)的緩沖區(qū)，將會(huì)造成錯(cuò)誤。
如何解決？
有兩種辦法（應(yīng)采用異步原語(yǔ)）：①采用帶拷貝的非阻塞原語(yǔ)，即讓內(nèi)核把消息拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū)，允許調(diào)用進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。②帶中斷的非阻塞發(fā)送，即當(dāng)消息發(fā)送完成后，中斷發(fā)送進(jìn)程，通知發(fā)送進(jìn)程此時(shí)緩沖區(qū)可用。
8.在進(jìn)程間通信如何保證消息不會(huì)丟失？
為了保證消息被對(duì)方收到，可采用可靠原語(yǔ)。具體作法是：客戶向服務(wù)器方發(fā)一請(qǐng)求后，服務(wù)器對(duì)這一請(qǐng)求，由其內(nèi)核向客戶內(nèi)核返回一個(gè)確認(rèn)ack，當(dāng)客戶內(nèi)核收到這一消息后，就喚醒客戶進(jìn)程。在客戶與服務(wù)器之間的請(qǐng)求/應(yīng)答共需四個(gè)消息：①?gòu)目蛻粝蚍?wù)器的請(qǐng)求②從服務(wù)器內(nèi)核向客戶內(nèi)核返回一個(gè)確認(rèn)③從服務(wù)器到客戶的應(yīng)答④從客戶的內(nèi)核向服務(wù)器內(nèi)核返回一個(gè)確認(rèn)。
9.遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用：在網(wǎng)絡(luò)或分布式系統(tǒng)中，設(shè)有任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)a、b，節(jié)點(diǎn)a上的進(jìn)程調(diào)用節(jié)點(diǎn)b上的一個(gè)進(jìn)程時(shí)，節(jié)點(diǎn)a上的進(jìn)程被掛起，在節(jié)點(diǎn)b上執(zhí)行被調(diào)用的過(guò)程，消息以參數(shù)的形式從調(diào)用進(jìn)程傳送到被調(diào)用進(jìn)程，并將被調(diào)用過(guò)程執(zhí)行的結(jié)果返回給調(diào)用進(jìn)程。這種通信方式稱為遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用。
其基本原理是什么？
允許某一節(jié)點(diǎn)上的程序調(diào)用其他節(jié)點(diǎn)上的過(guò)程或函數(shù)。例如節(jié)點(diǎn)機(jī)a上的進(jìn)程調(diào)用節(jié)點(diǎn)機(jī)b上的過(guò)程，節(jié)點(diǎn)機(jī)a的調(diào)用進(jìn)程被掛起，在節(jié)點(diǎn)機(jī)b上執(zhí)行被調(diào)用過(guò)程。消息以參數(shù)的形式從調(diào)用過(guò)程傳到被調(diào)用過(guò)程，被調(diào)用過(guò)程執(zhí)行的結(jié)果再返回給調(diào)用過(guò)程。對(duì)程序員來(lái)說(shuō)，他看不到消息傳遞過(guò)程和i/o處理過(guò)程。
10.rpc的透明性指的是什么？
指的是要使得遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用盡可能像本地調(diào)用一樣。調(diào)用過(guò)程應(yīng)該不知道被調(diào)用過(guò)程是在另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，反過(guò)來(lái)也是如此，被調(diào)用過(guò)程也不應(yīng)該知道是由哪個(gè)機(jī)器上的進(jìn)程調(diào)用的。如何保證這一透明性：遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用為實(shí)現(xiàn)其透明性，在客戶機(jī)上設(shè)置一個(gè)客戶代理，同樣在服務(wù)器機(jī)上設(shè)置一個(gè)服務(wù)器代理。
11.簡(jiǎn)述遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的步驟。
①客戶過(guò)程以通常方式調(diào)用客戶代理。②客戶代理構(gòu)造一個(gè)消息并陷入內(nèi)核。③本地內(nèi)核發(fā)送消息給遠(yuǎn)程內(nèi)核。④遠(yuǎn)程內(nèi)核把消息送給服務(wù)器代理。⑤服務(wù)器代理從消息包中取出參數(shù)并調(diào)用服務(wù)器。⑥服務(wù)器完成相應(yīng)的服務(wù)，將結(jié)果送給服務(wù)代理。⑦服務(wù)代理將結(jié)果打包形成一個(gè)消息并陷入內(nèi)核。⑧遠(yuǎn)程內(nèi)核發(fā)送消息給客戶機(jī)內(nèi)核。⑨客戶機(jī)內(nèi)核把消息傳送給客戶代理。⑩客戶代理取出結(jié)果，返回給客戶的調(diào)用程序。并以實(shí)例說(shuō)明。
12.試說(shuō)明遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的優(yōu)缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：格式化好、使用方便、透明性好；
缺點(diǎn)：缺乏靈活性。
在具體實(shí)現(xiàn)上尚有哪些難點(diǎn)需要解決？
①遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的參數(shù)在系統(tǒng)內(nèi)不同機(jī)型之間的通用能力有所不足。②缺乏在一次調(diào)用過(guò)程中多次接收返回結(jié)果的能力。③遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用缺乏傳送大量數(shù)據(jù)的能力。
13.什么叫組通信？
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一個(gè)相互作用的進(jìn)程稱為組。一個(gè)發(fā)送者在一次操作中將一個(gè)消息發(fā)送給多個(gè)接收者的通信，稱為組通信。
它應(yīng)用于何種場(chǎng)合？在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可以采用組通信方式。
組通信的主要特征是？當(dāng)一個(gè)消息發(fā)送給這個(gè)組時(shí)，該組的所有成員都可以接收，組通信具有“一對(duì)多”的形式，即一個(gè)發(fā)送者，多個(gè)接收者。
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