（2）进程与线程在Windows NT执行体中，进程是由对象管理器创建和删除的对象。每个进程创建时只有一个线程。根据需要，进程可以创建更多的线程。大多数进程是用户态进程，用户态进程通过系统调用访问操作系统。当核心态完成服务，在将控制权交还用户程序前再将线程切换回用户态。应用程序在用户态下运行，Windows NT保护子系统也是如此。后者是提供重要的操作系统功能的用户态服务进程。多线程进程实现的并行避免了进程间并行的缺点:创建线程的开销比创建进程的小，同一进程的线程共享进程的地址空间，所以线程的切换（处理器调度）比进程切换快。NT内核采用基于优先级的方案选定线程执行的次序。高优先级线程先于低优先级线程执行，内核周期性地改变线程的优先级，以确保所有线程均能执行。线程是进程的活动成份，它可以共享进程的资源与地址空间，通过线程的活动，进程可以同时提供多种服务（对服务器进程而言）或实行子任务并行（对用户进程而言）。每个Windows NT进程创建时只有一个线程，根据需要在运行过程中创建更多的线程（前者亦可称“主线程”）。显然，只有主线程的进程就是传统意义下的进程。线程的优先级可以动态地改变。采用线程机制的最大优点是节省开销，传统的进程创建子进程的办法使其内存开销大，而且创建时间也长。

    （3）保护子系统保护子系统是提供应用程序接口环境的服务器，Windows NT支持多个子系统，从而使它可以在不同的用户面前以不同的面貌（DOS、POSIX、Windows32等）出现。目前，Windows NT上可以运行MS-DOS、Windows、OS/2和符合POSIX标准的UNIX应用程序。Windows NT的保护子系统可分为两个大类:

    ①环境子系统:提供不同风格的操作环境，为用户仿真不同的操作系统（接收不同操作系统的命令、系统调用）。

    ②集成子系统:实现所必需的操作系统功能。实际上，系统保护、网络功能、文件管理、存储管理等都可以作为集成子系统来实现，即集成子系统是为实现操作系统功能不可缺少的。所有保护子系统都是在操作系统启动时由Windows NT创建的用户态服务器进程。Winˉdows NT的网络服务器可以在用户态下进行，也可以在核心态下运行（取决于如何设计）。它们在执行体的支持下工作，通过调用核心状态下运行的系统服务（它们提供基本服务功能），以自己的形式与风格向用户提供服务。子系统之间通过消息传递相互通信。每个子系统都设置了一个端口用于通信。当两个进程处于同一计算机时，使用本地过程调用（LPC）机制;当通信进程分处于不同的计算机时，使用远程过程调用（RPC）机制。一般地，用户进程与环境子系统之间也用同样的方式进行通信。Win3.2子系统是Windows NT中最基本的子系统，它由窗口管理程序、图形设备接口、操作系统功能块、控制台（提供文字窗口支持）以及图形设备驱动程序所组成，它向用户提供32位Windows功能，并控制所有用户的输入与输出。其他几个环境子系统分别提供了不同的操作系统（DOS，OS/2，UNIX）的应用编程接口。

    （4）内核内核完成的主要任务包括:线程调度、中断接收及控制、处理低层多处理器之间的同步以及系统恢复。内核常驻内存，在核心态下运行，处理所有与CPU有关的操作。线程同样也可分为运行、等待、就绪等状态，以优先级为基础进行调度。除了将一个物理CPU转化为多个虚CPU之外，Windows NT的内核还要处理多CPU之间的同步，它保证在临界区只有一个处理机在执行。

    （5）虚存Windows NT中执行体提供了虚拟内存的功能，任何环境子系统都以此为基础来提供管理主存的能力。Windows NT采用按需页面调度算法，当出现缺页时，它把所需页面及它附近的一些页面调入内存，以尽可能减少线程的缺页次数。在淘汰算法上，Windows NT采用了简单的FIFO方法。另外，Windows NT跟踪每个进程的工作集，可以根据工作集动态地来调整进程可用内存页面的数量。同时，它还实现了以页为单位的内存保护。NT中的虚存管理程序设计成可重入的，以保证它可以在多处理机系统中运行。

    十一、网络操作系统

    1.计算机网络的概念

    计算机网络的定义是:地域位置不同、具有独立功能的多台计算机系统，通过通信线路与设备彼此互联，在网络系统软件的支持下，实现更广泛的硬件资源、软件资源以及信息资源的共享。网络中的计算机系统可以是同型，也可以是异型的，在地域上可以在同一处，也可以分布在相距遥远的各个地方。网络中的多台计算机、外部设备、信息和其他资源既能独立使用、又能联合使用的方式连接。网络体系结构的关键是计算机与通信，它需要完成信息和数据的收集、存储、处理，也要完成信息和数据的传输、交换和共享，形成网络计算机的环境。计算机网络的构成按照地域分布情况分为广域网（WAN）和局域网（LAN）

    2.网络操作系统

    为计算机网络配置的操作系统常称为网络操作系统。对网络操作系统的观点有两种，一种是在现有的单机操作系统中增加网络功能，例如增加网络管理模块或网络层。另外一种是重新设计适合各种网络环境和互联的新型网络操作系统。目前，大部分操作系统采用了前一种方式，而对新推出的网络管理系统则采用后一种方式。不过，由于各类计算机网络的差异很大，从网络规模、结构、通信技术、通信协议，到与单机操作系统接口、硬件配置都有很大不同，建立一般性通用网络操作系统的设想受到很大限制，而且难度和复杂性都很大。因此，现时的网络操作系统多采用第一种方式建立。由于网络中的计算机都具有自己的操作系统（或者称局部操作），这些操作系统在种类和功能上又不尽相同，为了完成各个计算机系统之间的工作协作、数据通信、信息共享，就必须建立一套全网共同遵守的约定（如信息格式、内容、传输方式等），这就是网络通信协议。此外，网络操作系统必须为网络用户提供多种网络服务，如远程登陆、文件传输、电子邮件等服务，对网络资源进行总体管理，保证网络运行的可靠性和安全性。因此，有人也将网络操作系统称为网管系统。它与传统的单机操作系统有所不同，是建立在单机操作系统之上的一个开放的软件系统，面对的是各种不同的计算机系统的互联操作，面对各种不同的单机操作系统之间的资源共享、用户操作协调和与单机操作系统的交互，从而解决多个网络用户（甚至是全球的网络用户）之间争用共享资源的分配、管理以及网络间的安全控制。建立在本机操作系统上的网络操作系统也分为两种类型，一种是所谓外壳型，即在本机操作系统支持下，经过替换和扩充原操作系统的功能，建立一个独立的运行环境，对用户提供全面的网络服务。但其基础操作，如文件系统、I/O处理系统等仍然基于原本机操作系统，而且，要进入网络环境必须再次引导装入网络系统。另一种是整体性网络操作系统，通常称为网络管理系统，或网管系统。它主要运行在网络服务器上，有的也可将其一部分运行在网络各工作站点上。网络启动运行后，处于整体控制环境，并可以与任何接入网络的计算机系统的局部操作系统进行交互和通信。局域网络操作系统（LAN OS）是网络操作系统中的一大类，其主要对象是局域网络的联网及管理。LAN OS的发展大致分为三个阶段。其一是Omninet网阶段，操作系统名称为Constellation软件。它以CP/M DOS或AppleOS为单机操作系统支撑，以硬盘共享为基础，采用专用盘体、公用盘体、自由盘体支持网络用户的操作，对专用盘体采用存取要注册和口令以保护用户间操作的安全性，通信服务通过共享盘体中转。但该操作系统无统一的网络文件管理系统，使其使用效率较低。其二是以IBM和PCLAN等为代表的网络操作系统。它们的特点是基于DOSV3.1版本，并给予了扩充、增补和改造，以适应网络的多用户环境，提供了网络文件共享、假脱机（spooling）打印共享、电子邮件传递，网络名称服务等功能。这里，MSDOS的网络重定向功能的增加和IBM通信接口标准NETBIOS的颁布，为开发不依赖于具体网络操作系统的网络应用程序提供了实际的标准和支持。但由于DOS单进程内核机制、低效率文件系统和低速磁盘操作的限制，文件服务器的访问成为网络操作的瓶颈。因此，网络处理速度慢，用户站点支持少。其三，此间的局域网操作系统突破了DOS的限制，普遍采用了客户服务器模式，文件服务器成为局域网的核心，继而发展为多种服务器并存的多服务器网络环境。因此，必须要选择基于多任务的单机操作系统作为支持，并将它们进行扩充，建立网络通信时效，堪称具有网络支持功能的单机操作系统。同时，通过基于UNIX核心进行改造、重构形成相对独立的局域网络操作系统。例如:3COM的3+OPEN、MS的LANManager、IBM的LAN Server、Banyan的VINES、NovellR NetWare等。这些网络操作系统功能更完善，并加强了网络安全管理、网络容错功能、网络性能监测、统计和资源管理。这一阶段的网络操作系统对硬件和通信协议的依赖越来越少，支持各种类型的网络适配器控制器，可以使用多种网络协议进行通信，使网络互联方便易行。目前的主流操作系统经过不断地改进，为适合网络计算都毫无例外地加上了网络通信和远程处理的功能，有的由操作系统的内核实现，称为系统的网络通信，有的通过操作系统的配套软件实现网络功能扩充，称为网络套件，使这些主流操作系统都能够支持其特定的局域网络、支持常规局域网络和支持国际互联网络。例如:IBM公司1996年9月在原OS/2操作系统基础上推出的OS/2Warp4操作系统，MicroSoft公司1996年推出的WindowsCE操作系统，都具有网络计算功能。提供了系统管理和网络联网能力，可以与Internet互联网络交互，并与互联网络各种入网工具、浏览工具相匹配，提供若干新的非微机业务和消费工具，形成一种可以在通信、娱乐和网络计算工具等广泛领域中使用的操作平台。前者还采用了网络编程语言JAVA技术和语音识别软件，后者也提供了彼此通信、微机信息共享、数字信息寻呼，乃至蜂窝智能电话等功能。