计算机基础之——操作系统简介

Posted 2020-09-20

操作系统简介

 

 

一、为何要有操作系统：

计算机系统非常庞大难懂，程序员写程序时需要搞懂计算机系统，效率很低。

操作系统的出现缓解了程序员的大部分工作，操作系统管理及优化计算机硬件，程序员不需要全部搞懂计算机系统就可写代码编写软件。

软件在操作系统的基础上运行，间接使用硬件。

 

二、操作系统的位置：

操作系统位于计算机硬件及应用程序之间，协调、管理和控制计算机硬件和软件系统的一个程序。

 

三、操作系统的功能：

操作系统协调、管理和控制计算机硬件和软件的一个软件。

操作系统的功能由操作系统运行内核态管理硬件和操作系统运行应用态提供系统调用接口来实现的。

即操作系统隐藏了硬件的调用接口，提供了更稳定更简单，优化的调用接口。

操作系统控制计算机硬件与程序的分配，将无序的输入变成有序的输出结果。

 

四、操作系统的发展：

第一代计算机（1940~1955）：真空管和穿孔卡片

第二代计算机（1955~1965）：晶体管和批处理系统

第三代计算机（1965~1980）：集成电路芯片和多道程序设计 

第四代计算机（1980~至今）  ：个人计算机

 

五、多道技术（多路复用）：

多道技术是用来实现共用资源最大化利用的一种技术。

通过空间的复用和时间的复用来共同实现的。

空间上的复用是把内存分为几个部分，不同程序进入不同内存运行提高效率。

时间的复用是通过CPU的无缝对接，第一个程序在CPU运行后，第二个程序立刻补上，在CPU运行后开始第三个程序......

 

六、网络基础

1、什么是互联网协议及为何要有互联网协议:

将不同计算机连接起来通信，需要一个统一的语言，统一的标准，这些标准称为互联网协议。

互联网协议定义计算机如何接入Internet，以及接入Internet的统一通信标准，可以很好的沟通，提高效率。

 

七、OSI五层模型:

osi五层模型又称为tcp/ip五层模型。包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

 1、物理层：

不同的计算机信息交换需要Internet，计算机必须联网。由物理层之间的连接来实现联网功能的一部分。

具体的是通过电器之间发送高低电压，高电压用“1”表示，低电压用“0”来表示，以此来传递电信号。

2、数据链路层：

物理层给予数据链路层电信号，单纯的“0”和“1”不能表达具体信息内容。

数据链路层定义电信号分组方式，按照统一的标准以太网协议来实现分组表达信息内容。

以太网协议ethernet规定：一组电信号构成一组数据包，叫做“帧”。每一组数据帧分为报头head和数据date二部分。

head包含的源和目标地址为mac地址。以太网协议规定联网之间的设备都需具备网卡，接收端和发送端的地址即为网卡地址，也是mac地址。

每块网卡上都会有全世界唯一一个mac地址。一台计算机通过获取另一台计算机mac地址，用广播的方式来传播交流信息。

3、网络层：

 信息通过广播的形式传播到全世界，效率非常非常低，而且是灾难。定义一套不同的地址来区分局域网的网络地址。

网络地址又称为IP地址，分二部分，网络部分：标识子网；主机部分：标识主机。

4、传输层：

建立端口与端口的通信。网络层IP区分子网，以太层的mac找到主机地址，同时使用多个程序，通过传输层端口与端口之间的通信。

5、应用层：

程序都是在运用层工作运行，运用层规定了应用程序的数据格式。

八、用户上网流程:

 1.获取IP地址；2.打开浏览器，输入网址；3.DNS协议；4.HTTP请求；5.TCP协议；6.IP协议；7.以太网协议；8.服务器端响应。

服务器收到四个以太网数据包，根据IP报头数据包拼起来，取出tcp数据包，读取HTTP请求，然后HTTP响应，TCP协议发出来。网页在HTTP响应后显示出来，完成整个完整的上网流程。