• 操作系统+计算机网络


    操作系统+计算机网络

      一.操作系统

        (一)操作系统(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口,功能包括管理计算机系统的硬件,软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为其他应用软件提供支持,为其他软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上,用户不用接触操作系统的,操作系统管理着计算机硬件资源,同时按照应用程序的资源请求,分配资源,如划分CPU时间,内存空间的开辟,调用打印机等。

         简而言之,操作系统就是一个协调,管理,控制计算机硬件资源和软件资源的控制程序。包含内核程序和(运行于内核态,管理硬件资源)及系统调用接口(运行于用户态,为程序员写的应用程序调提供系统调用接口)两部分

        (二)功能:

            1.隐藏硬件调用接口,提供系统调用接口,更简便清晰      例如添加了文件系统。(目录和文件的组成结构)

            2.将应用程序对硬件资源的竞争请求变的有序化,有序的分配对控制器,存储区及其他I/O设备的分配。

               方法:多路复用

                 1.意义:处理来自多个程序发起的多个共享资源的请求。

                 2.实现方式: (1)时间上的复用: 当一个资源在时间上复用时,不同的资源和用户轮流使用它,当第一个程序使用它结束后,第二个程序紧接着用它。。然后第三个。。

                        (2)空间上的复用: 多个程序写入内存,由操作系统分配每人用一点内存,减少了排队等资源的时间。

               方法: 分布式

                  1.将不同地点,或具有不同功能的,或拥有不同数据的多台计算机通过通信网络连接起来,在控制系统的统一管理控制下,同时完成同一件工作任务。

          (三)发展史:

      第一代(真空管和穿孔卡片)——(出现bug可及时调试,但浪费资源)

      第二代(晶体管和批处理系统)——(批处理,节省机时,但串行而且影响开发效率,出问题无法及时调试)

      第三代(集成电路芯片和多道程序设计)——(多道技术解决多个程序竞争的有序调度问题,开创了分时操作系统,即多个联机终端+多道技术,研制处了Unix和linux系统)

      第四代(个人计算机)——  666

      二.网络

        (一)互联网的本质就是一系列的网络协议

        (二)osi七层协议


          (三)tcp/ip五层协议,越往上越靠近用户,越往下越靠近硬件。

          (四)分类:

              1.应用层:网络服务和最终用户的一个接口,传输各种协议,规定应用程序的数据格式 HTTP FTP SMTP TFTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP

               DNS域名解析

     

    13台根dns:

     

    A.root-servers.net198.41.0.4美国
    B.root-servers.net192.228.79.201美国(另支持IPv6
    C.root-servers.net192.33.4.12法国
    D.root-servers.net128.8.10.90美国
    E.root-servers.net192.203.230.10美国
    F.root-servers.net192.5.5.241美国(另支持IPv6
    G.root-servers.net192.112.36.4美国
    H.root-servers.net128.63.2.53美国(另支持IPv6
    I.root-servers.net192.36.148.17瑞典
    J.root-servers.net192.58.128.30美国
    K.root-servers.net193.0.14.129英国(另支持IPv6)
    L.root-servers.net198.32.64.12美国
    M.root-servers.net202.12.27.33日本(另支持IPv6)

     

     

     

    域名定义:http://jingyan.baidu.com/article/1974b289a649daf4b1f774cb.html

     

    顶级域名:以.com,.net,.org,.cn等等属于国际顶级域名,根据目前的国际互联网域名体系,国际顶级域名分为两类:类别顶级域名(gTLD)和地理顶级域名(ccTLD)两种。类别顶级域名是                    以"COM"、"NET"、"ORG"、"BIZ"、"INFO"等结尾的域名,均由国外公司负责管理。地理顶级域名是以国家或地区代码为结尾的域名,如"CN"代表中国,"UK"代表英国。地理顶级域名一般由各个国家或地区负责管理。

     

    二级域名:二级域名是以顶级域名为基础的地理域名,比喻中国的二级域有,.com.cn,.net.cn,.org.cn,.gd.cn等.子域名是其父域名的子域名,比喻父域名是abc.com,子域名就是www.abc.com或者*.abc.com.
    一般来说,二级域名是域名的一条记录,比如alidiedie.com是一个域名,www.alidiedie.com是其中比较常用的记录,一般默认是用这个,但是类似*.alidiedie.com的域名全部称作是alidiedie.com的二级

     

     

               DHCP自动分配地址

              2.表示层:数据的表示,安全,压缩。格式:JPEG ASCII DECOIC 加密格式

              3.会话层:建立,管理,终止会话。对应主机进程,指本地主机和远程主机正在进行的会话

              4.传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。TCP,UDP数据包一旦离开网卡即进到网络传输层     通过端口号找到机器上软件,即端口与端口间通信。    tcp/udp 1-65535,0-1013为系统占用端口。

                  tcp报文

                    

                     tcp三次握手和四次挥手

                           

     

     

     

     

              5.网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择。ICMP ICMP IP(IPV4 IPV6) ARP RARP    通俗的讲,就是引入一套新的地址来划分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址。            

              IP地址+MAC地址表示一台机器位置

                  IP地址分类

     

                    (1)公有地址:Inter NIC机构分配给注册组织机构的IP地址。

     

                    (2)私有地址:

     

                      A类:10.0.0.0~10.255.255.255        子网掩码:255.0.0.0

     

                      B类:172.16.0.0~172.31.255.255      子网掩码:255.255.0.0

     

                      C类:192.168.0.0~192.168.255.255     子网掩码:255.255.255.0

     

               ARP协议:广播的方式,所有上层的包到最后都要封装上以太网头,然后通过以太网协议发送,获取目标主机mac地址

             

              6.数据链路层:建立逻辑链接,进行硬件地址寻址,差错校验等功能。由底层网络定义协议)将比特组合成字节从而组合成帧,用MAC地址访问介质,错误发现但不能纠正。

                (1)以太网(ethernet)协议:1.都有网卡 2.一组电信号(数据帧)或者说包,分为报头head和数据data部分  

                  head包含:(固定18个字节)

     

                    发送者/源地址,6个字节

                    接收者/目标地址,6个字节

                    数据类型,6个字节

     

               data包含:(最短46字节,最长1500字节)

     

                    数据包的具体内容

     

              head长度+data长度=最短64字节,最长1518字节,超过最大限制就分片发送

              (2)mac地址:每块网卡都有一个世界上唯一的mac地址,通常用12位16进制数表示(前六位是厂商编号,后六位是流水线号)

              (3)广播:ethernet用广播方式进行通信,靠“吼”,通过mac地址通信(一台主机通过arp协议获取另外一台主机mac地址)

                  广播域:接受同样广播消息的节点的集合。 通过路由器和第三层交换机划分vlan  

                  冲突域:同一网段内的节点结合。     通过交换机切割冲突域。

                  

                

              7.物理层:建立,维护,断开物理衔接。基于电器特性发送高低电压(电信号)高电压对应1,低电压对应2

              

                发包从上往下,解包从下往上,俗称“脱衣服”

              8.各层设备:

     

              

     

                   

                 9.socket

                通讯,用PID表示进程,IP可以表示主机,TCP层协议和端口号表示标识主机的一个进程,so,IP+协议+端口号唯一标识网络中的一个进程,进程通过socket通信。

     

         为了写程序,把复杂的硬件伪装成调用接口,把TCP/UDP协议伪装成接口的形式

     

     

     

     

     

     

     

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