研 究与分 析 Netware 网 络 操 作 系 统 是 进 一 步 开 发 使 用 Netware 的基础 , 为此本文将 对 Netware 网络 操作系统的组成.结构特性与其他系统的差异进 行分 析与 比较 n e twa re system archlte e tnre /network operating system /shell /Ioadable n~odule l 两类网络操作系统 的结构差异 Netware86, N etware486 诸版 文件和数据共享的要求导致 了文件服务器和 网络系统软件出现,网络系统软件负责管理 F S 上数据和文件的共享,协调多个用户数据存取和 保障数据 完整性. 实现网络系统软件 的方法有 2 种,即两种结 构。 1) 基 于单用户 OS 的方法的方法.支持的传统局域 网逻辑结构 如图 J 所 示 。 抑 3C 0 M 的 3+ Ethernet 等 均 采 用 这 种 方 法。它们 对共享硬盘的读 /写需要经过单任务操 作系统(D o s)。这种服务器软件 配置实际上是在 DOS 基础上把服务器 软件看成 Do S 的外壳 实 用程序.而对于硬盘的读写则与单任务 Do s 原 来 的 方法 一致 用户 程 序 的 网络 请求是 通过 MS- NE T 的 R E DIR EC T OR 程序 导 向到 网络 上 的,这种 方法实现起来 比较容易,但受制于 这是 一种传统 熊前 兴教 授主要研 究 方向 : 软件 环境 厦 系统 汉化 收稿 日期 : l9 — O2_ 28 一l 3 一 卷 2 2 2 2 _ 瓣 ~ 1 维普资讯 http://www.cqvip.com ·——14 介 质 田 l传 统的 微机局 周操 作系统 结构 明 2基于硬件的 Netware 结构 维普资讯 http://www.cqvip.com DOS 。造成处理 时间上较大 的开销 ,网络 的性 能也 受 到影 响。 2) 基 于 C PU 的 方 法 Novell 公司开辟 的新途径。 它针 对局域 网环境 设计网络操作 系统 Netware,代表了局域网中最 先避 的数据共享管理 Netware 不再是 以 DO S 为核心 的应用软件,而是直接运行在服务器裸 机 上的一 十 多任务 内核 , 从而 摆 脱 了 D OS 的柬 缚 和 限制 一 Netware386 V 3. ¨ 就 是 直 接 基 于 l ntel 80386 微 处理 器 的指 令 集而 设 计 的, 它 充分利 用 了微处理器的优势一提高了网络效能及其扩展 能 力, 由它 支持 的 Novell 阿逻辑 结构 如 图 2 所 示 , 另 一种 方 法 即 N etware 直接控制文件 服务器的硬件,文件 服务器上的 DOS 作 为运行其上 的一个进程 ,这 种结构使 NeDA~ a1 7 e 摆脱了 D OS 在处理速度 和寻 址能 力上 的 限制, 同时还 可 引 人多种 先 进 的硬件 管理技术,提高网络的速度和效率。 3) Netware 的结构组成 Netware 膊络操作系统,籀照结构 划分,可分为 4 大 部分。 · 服 务 器操作 系统 · 用户 /服 务器 实用 程序 · 工作 站重 定 向软 件(工作 站 SH E L L ) · 通信软件 其组成如图 3 所示,工作站重定向软件和其 通信软件组成 了工作站连接软件。 基于 386c pU 的 服舟台 文件 系统 OS ' 阍廑【 I|存 盘用秘 l 工作 站 豫芦 , 工作站 o s 文件数据 服务器 应用 信息 I 诅信软件 工 柞 站 连接软件 皿 定 向 通信软件 f 圈 3 Netware 组成 2 服务器操作系统 2. 1 多任务并发系统 服 务 器 操 作 系统 驻 留在 服 务 器 上 , 是 整 个 Netware 系统的核心,它负责处理各工作站的网 络请求.数据共享、倮密,监控,管理网络的括 动。 服务器操作系统采用多任务操作系统的管理 机制,引进进程 的概念,进程的括动是服务器操 作 系统 的核 心 . 一 个 N etware 进 程 由 进 程 控 制 块 PCB (P roce' 3$ Co nt ro l Block)栈 区 及 数 据 集 合 4 个部分 组 成 (RE A D Y ),执行僻 UN )和阻塞 U SPE N D )o 进程概念的引入使系统赘源不再被 一个程序 所独占,而是多个进程在系统 中并发运行,相互 依赖和制约一共享系统 资源,提高 系统舶贷源利 用率。 2. 2 Netwa~ 进程同的转换 Netware 各进程闻时美系如图 4. 当文件服 务器 (运行 sefver. exe 程序臌 启动 时 , 网 络 装 载 程 序 loader. U * ~ XX(N etware O per- ating System L oader), 将 N etware 的 核 心 一 每 个进 程 都有 3 个状 态 : 就 绪 一】 5 一 维普资讯 http://www.cqvip.com Netware Server Operating System: N etware 服 务 器操作系统(即 server、 nlm,而 server loader. exe 均在 server. exe 程序 内)装人 内存高端 (100000H = 1MB)处.然后转人 内棱 的初始化 部 分 执行 ,执行 完后 server,nlm 将 永 久驻 留内 存一若文件服务器 为专用服务器,剐初始化完成 后控制权交给控制 白命令进程.该进程 负责接收 并解释执行系统操作员键人的控制台命令:如果 nlm 和 文件服 务器 为非 专 用服务 器 ,则 初始 化 完成 后控 制 权 交 给 D OS 进 程 . D OS 进 程 和 控 制 台 命 令 进 程 之 间 可 进 行 人 工 切 换 一 这 是 因 为 N etware 在文件服务器上 开辟 了一块显 示信 息暂 存缓 冲 区,用于保存 当前不处于工作模式的屏幕信息, 由此 ,在 D OS 进程 与 控制 台命 令 进程 进 行切 换 时一只要将显示缓冲区与显示暂存缓冲区的内容 相 交换 即可 图 4 Netware 进程转换 信 号量 .消息 初始化部分首 先是 为 PC B 缓冲区(用于进程闻的通讯 > 等数据结构 和缓冲区 分配内存空间,然后创建初始化进程 Init一并将 它投人运行,从此激活多任务 内核。Init 进程首 先限制 D OS 进程 的活动空间一接着创建并激活 时间进程、磁盘进程、服务器健盘进程,用于安 装, 卷 , 信息。 卷信息 包括 一个 卷的 目录结 构信 皇,F DT (F il e Directory T able)、T A T (F cation T able)和 目录 H AS H 表。 装人卷信息 的 目的在于提膏 目录 /文件的操作建度,卷信息安 装成功后.Init 进程将构造 C ache 缓冲区,用于 磁盘的膏建读写,随后是 网络打印机接 口,服务 器视屏接 口,网络通信接 口以及工作站环境 的初 始化 , 最后 Init 进 程剖 建 并 激 活其 他 系统 进 程,完成初始化,同时,Init 将 自动消亡。 A l1 o- 3 工作站连接系统 工作站连接软件是 N etware 的外壳 ,用于 一l6 一 支持 WS 与 WS,WS 与 F S 之间的会话一它有 两 个基 本 文 件 , 均 驻 留在 工作 站 上 : 第 一个 是 提 供 IPX /SPX 协 议 服务 和 L AN 驱 动 程 序 的 IPX . COM 文件 ;第 二个是进 行信 息重定 向的 S HE L L 文件,它封装在 工作站操作 系统 之上, 主要负责用户应用请求的转换和服务器响应的解 释 。 3 . 1 IP X . C o M 第 一 个文 件 即 I PX . C OM 时、运行网络操作系统第 17 号盘上 的 WSGE N 程序得到 的.WS GE N 程序 的作 用是将 系统提 供的传输层 /网络层模块 IPX . O BJ ( 网络操作 系 统 第 l7 号 盘上 )与数据链路层 模块(特定的 网络 卡 驱 动程 序. 如 N E 2000. OBJ )链接 后生 成的。 之所 以要在安装 时生成,是 由于不同 的网卡其 L A N 驱动程序将不同,而且网卡在 工作站的中 断号 IR Q、R A M 地址、I /O 地址也是由用户 选择的(例如 M E 2000 网卡 的设置可以是 中断号 是 在 网 络 安 装 维普资讯 http://www.cqvip.com IR Q = 5、I/O = 地 址 = 360H 、连 接 器 类型 为 BNC ; 也 可 以是 缺 省设 置 即 IR Q = 3 址 = 300H )、IPX . C OM 的功 能是 管理 网络 站 点 间 的通讯。 3. 2 S H E L L I /O 地 第二个文件 SH E L L 是工作站对壳程序,位 于应用程序和 D 0 s 之间、是工作站应用程序 与 网络的接口.当应用程序的请求. 由请求解释器 区分是 本 地请 求 (如读 写 本 地硬 盘等 )还是 网络请 求 .如果 是前者 ,则 转 D Os 核 心进行常 规处 理 ;这样 工作站具有 与 D OS 一样 的用户界面, 保 证 了 DOS 应 用程 序 可 以不 加 修 改地 进人 Netware 环境, 从而使 Novell 具有极好 的兼容 性。若为网络请求.则将它转换成对服务器的请 求,通过 网络通讯传给服务器.服务器收到请求 包进行处理,然后将应答包沿原赂送 回,经同络 通信交由应答处理器反馈给应用程序.如图 5. 应用程序礴术 传孵悼 工 作 站 S H E L L区 分 涟 请 求 ——] 是 罔 错 请 术 还 是 奉 地 请 求 嘲错请求 弼卡接收幢 I L ^ N 驱动程序 对幢进行鼻封 l 1PX 将戢越乜 s H E L L将 试 嚣 术 转 换 虞 相 应 的 I x l~ t w a r t棱 心 协 议 ( NCP) 请求 Ipx 将 N CP 请术打包· 加上 IPX 头 等 避|B量务嚣 LA N 朋卡驱动程序对效据 包进行封 装形成幢结构· 同时加^ 蚺议说明 文件量务器进程 址理 NCP 请术 弼卡jm过蝶体将杖 送到服务鼍 围 5应用程序发出一次请求的内部过程 X MS NR T X . C OM , 如 对 于 D OS3. 3,SH E L L 为 N E T3. CO M ; 对 应 于 D O S 4 0, SH E L L 配 备 的文件 为 NET 4. C OM .概括 的说 SHEL L 文 件中 的 X 是与 工作站上 DO S 的版车号相对应 的。对 N ctware3. 11而 育. 这些文件均在 第 l7 号盘 WSG E N 的根 目录下。 工作站 S HE LL 又是由初始化 部分和常驻部 工作站外壳 SH E L L ,对不同的工作有不 同文 件 基 于D OS 基 本 内 存 的 工 作 站 表 现 为 N E T X. C OM . 用 于 扩 展 内存 的 工 作 站 表 现 为 E M SNE T X . C OM 或 X M SNE T X . COM 文件. 对 系统基本 内容或 扩充 内存 的工作 而言 ,又 依据其上不同的 DOS 版本,N ctwarc 又提供 了 不 同 版 本 NE T X . CO M 或 MS NE T X . C OM 或 一】 7 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 分组成的,用户 一旦启动 sH EL L 程序,即进入 初始化部分,它将 先判别工作站 DOS 的版本号 以及 IPX . COM 是否 装人,然后 请求 与文件服 务器建立连接,与文件服务器建立连接请求包是 每 一个工作站的第 一个请求包,服务器收到连接 请求包后,为申请连接 的站按 申请的顺序分配逻 辑站号、并建立好物理站号 和逻辑站 号的对应 表,服务器对工作站的管理按逻辑站号, 以便于 管理和节约开销 ,然后再 L OGO UT 请求, 其 作用相 当于 R E SET 、 目的是初始化工作站在文 件服务器中的工作环境 ,接着请求文件服务器返 回系统 当前 日期和 时 何作 为本 工作 站 的当前 日期 直用程得接收啦答并 蛙续运行直到新的请求 SNEL L 将 NCP 应苕荷息 转换成应甩程序可识另 I f的 l x 将教据包中的应答信息 取出遗给 SH EL L LA N 珊 f动程序对帧 进行解封 工作站同卡接收帧 和时间,与文件服务器建立时钟同步,随后取本 工 作 站 局 部 盘 数 目 , 并 向 文 件 服 务 器 发 sY sLo G 请求,让该 工作站进 入 L OG IN 子 目 录区,这样任务管理员已认可的用户都可在此工 作站上用 L o G IN 文件登录进网,享用网上的资 源,最后初始化程序将修改 DOS 的中断向量(包 括 DO S 时钟.键盘 ,显示.打 印以及系统功能 调用 INT 2IH 等),让它们均先进入 SHE L L 的 解释 器 ,这 就 完 成 了 D Os 的 网络 外壳 封 装, 此 时 SH E L L 退 出初 始化 ,将 控 制 权 交给 D OS 的 命令解释器 C OM MA ND . C OM 。