操作系统以及计算机网络

标题

操作系统以及计算机网络

一、操作系统
第一代计算机(1940~1955):真空管和穿孔卡片

特点:
没有操作系统的概念
所有的程序设计都是直接操控硬件

工作过程:
程序员在墙上的机时表预约一段时间,然后程序员拿着他的插件版到机房里,将自己的插件板街道计算机里,这几个小时内他独享整个计算机资源,后面的一批人都得等着(两万多个真空管经常会有被烧坏的情况出现)。

后来出现了穿孔卡片,可以将程序写在卡片上,然后读入机而不用插件板

优点:

程序员在申请的时间段内独享整个资源,可以即时地调试自己的程序(有bug可以立刻处理)

缺点:

浪费计算机资源,一个时间段内只有一个人用。
注意:同一时刻只有一个程序在内存中,被cpu调用执行,比方说10个程序的执行,是串行的

第二代计算机(1955~1965):晶体管和批处理系统
批处理系统
一次只把一个/道程序读入内存,运行完毕后,再执行下一个程序,没有并发,称之为串行

优点:
	1、充分利用了计算机资源
	
	
缺点:
	1、整个过程是需要人参与的
	2、让程序员明显地感觉到等待
	3、程序的运行是串行

第三代计算机(1965~1980):集成电路芯片和多道程序设计
串行:多个任务是一个运行完毕再运行下一个
并发:多个任务看起来是同时运行的

	多道技术=》并发	
		1、空间上的复用:多道程序在运行前先必须加载到内存中
		2、时间上的复用:多个任务复用cpu的时间片,通俗地讲就是cpu在多个程序之间来回切换
			什么时候切换呢?
				I:当一个任务遇到IO,肯定要切换-》提升效率
				II:一个任务没有遇到IO但是占用CPU时间过长,也要切换=》降低效率
	
	
	
		ps:多个进程的内存空间是互相隔离的,而且是物理隔离

分时操作系统CTTS:多用户多任务
应用多道技术来实现多个任务的并发的运行

	MULTICS:
		MIT,贝尔实验室和通用电气
		
		Ken Thompson

二、进程与线程
进程就是先申请好内存空间,申请好资源之后运行的状态就是进程==》资源单位
线程就是运行代码==》执行单位

三、一个任务运行的三种状态
运行态 就绪态 阻塞态
操作系统认为任务占用时间过长,或者有优先级更高的任务抢走了cpu权限就会让任务进入就绪态,直到操作系统重新分配给该任务cpu权限再进入到运行态
如任务遇到IO操作,就会进入到阻塞态,直到IO操作执行完毕,就会进入到就绪态,等待操作系统分配给该任务cpu执行权限,再次进入到运行态

四、计算机网络
1.什么是网络:
网络=物理连接介质+互联网通信协议

OSI七层协议
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层

2.为何要有网络
为了方便数据的传输/通信,网络也称为信息高速公路

3.以太网
3.1、以太网的数据称之为数据帧,分为head+data两部分,其中head长度固定
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

3.2、规定但凡是接入互联网的主机必须有一块网卡,网卡上有一个mac地址,全世界唯一
3.3、以太网协议的通信采用的是广播的通信方式=》计算机通信靠吼

ps:mac地址学习功能,有过一次通信后,mac会记录下通信地址,下次就不需要广播的形式找到这台计算机了

3.4、ip协议
ip地址+mac地址=》全世界范围内唯一的一台计算机

ip地址的范围:
		00000000.00000000.00000000.00000000 ->0.0.0.0
		11111111.11111111.11111111.11111111 ->255.255.255.255
			
		
	子网掩码:
		11111111.11111111.11111111.00000000 ->255.255.255.0
	
	
	例如ip地址1:172.16.10.4/24
		10101100.00010000.00001010.00000100 -> 172.16.10.4
		
		11111111.11111111.11111111.00000000  -> 255.255.255.0
	
		10101100.00010000.00001010.00000000  -> 172.16.10.0 子网地址
	
	
	
	
	例如ip地址2:172.16.10.5/24
		10101100.00010000.00001010.00000101 -> 172.16.10.5
		
		11111111.11111111.11111111.00000000  -> 255.255.255.0

		10101100.00010000.00001010.00000000  -> 172.16.10.0 子网地址

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