计算机操作系统及网络通信

1.为何要有操作系统

程序员无法把所有的硬件操作细节都了解到，管理这些硬件并且加以优化使用是非常繁琐的工作，这个繁琐的工作就是操作系统来干的，有了他，程序员就从这些繁琐的工作中解脱了出来，只需要考虑自己的应用软件的编写就可以了，应用软件直接使用操作系统提供的功能来间接使用硬件。

2.操作系统的位置

操作系统位于计算机硬件与应用软件之间，本质也是一个软件。操作系统由操作系统的内核（运行于内核态，管理硬件资源）以及系统调用（运行于用户态，为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口）两部分组成，所以，单纯的说操作系统是运行于内核态的，是不准确的。

3.操作系统的功能

一：隐藏了丑陋的硬件调用接口，为应用程序员提供调用硬件资源的更好，更简单，更清晰的模型（系统调用接口）。应用程序员有了这些接口后，就不用再考虑操作硬件的细节，专心开发自己的应用程序即可

二：将应用程序对硬件资源的竞态请求变得有序化

4.操作系统的发展

一：第一代计算机（1940~1955）：真空管和穿孔卡片。没有操作系统的概念，所有的程序设计都是由纯粹的机器语言编写的

二：第二代计算机（1955~1965）：晶体管和批处理系统。有了操作系统的概念，下图就是最早期的操作系统：是人力与计算机结合的系统，需要人参与。

有了程序设计语言：FORTRAN语言或汇编语言，写到纸上，然后穿孔打成卡片，再讲卡片盒带到输入室，交给操作员，然后喝着咖啡等待输出接口

三：第三代计算机（1965~1980）：集成电路芯片和多道程序设计。操作系统有了多种解决第二代计算机问题的技术：SPOOLING，多道技术，分时操作系统

四：第四代计算机（1980~至今）：个人计算机略

5.多道技术

多道技术有两种实现方式

一：时间上的复用

当一个资源在时间上复用时，不同的程序或用户轮流使用它，第一个程序获取该资源使用结束后，在轮到第二个。。。第三个。。。

二：空间上的复用

每个客户都获取了一个大的资源中的一小部分资源，从而减少了排队等待资源的时间

6.什么是互联网协议

英语成为世界上所有人通信的统一标准，如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是

一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite).

7.为何要有互联网协议

定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。

8.osi五层模型

我们将应用层，表示层，会话层并作应用层，从tcp／ip五层协议的角度来阐述每层的由来与功能，搞清楚了每层的主要协议

就理解了整个互联网通信的原理。

首先，用户感知到的只是最上面一层应用层，自上而下每层都依赖于下一层，所以我们从最下一层开始切入，比较好理解

每层都运行特定的协议，越往上越靠近用户，越往下越靠近硬件

物理层功能：主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0

数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式

网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址

传输层功能：建立端口到端口的通信

应用层功能：规定应用程序的数据格式。

9.用户上网流程

打开浏览器，想要访问百度，在地址栏输入了网址：www.baidu.com。

经过多个网关的转发，百度的服务器收到了这四个以太网数据包。

根据IP标头的序号，百度将四个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的”HTTP请求”，接着做出”HTTP响应”，再用TCP协议发回来。

本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信。