十、操作系統(tǒng)基礎(chǔ)
1.操作系統(tǒng)概述
（1）基本概念
操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它是這樣一些程序模塊的集合———它們能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行。
（2）操作系統(tǒng)的特征①并發(fā)性。②共享性。③隨機(jī)性。
（3）操作系統(tǒng)的地位
（4）操作系統(tǒng)的功能①進(jìn)程管理②存儲(chǔ)管理③文件管理④設(shè)備管理⑤作業(yè)管理
2.操作系統(tǒng)的類型
（1）批處理系統(tǒng)
（2）分時(shí)系統(tǒng)
（3）實(shí)時(shí)系統(tǒng)
（4）個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)
（5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
（6）分布式操作系統(tǒng)
3.研究操作系統(tǒng)的方法
研究操作系統(tǒng)可以有幾種不同的觀點(diǎn)。
（1）資源管理觀點(diǎn)
（2）進(jìn)程觀點(diǎn)
（3）虛擬機(jī)觀點(diǎn)
4.操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境
（1）特權(quán)指令與處理機(jī)狀態(tài)①特權(quán)指令和非特權(quán)指令
每個(gè)機(jī)器都有自己的指令系統(tǒng)。在多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境中，為了保證系統(tǒng)安全，將指令系統(tǒng)中的指令分成兩部分:特權(quán)指令和非特權(quán)指令。②CPU狀態(tài)
CPU交替執(zhí)行操作系統(tǒng)程序和用戶程序。在執(zhí)行不同程序時(shí)，根據(jù)運(yùn)行程序?qū)�機(jī)器指令的使用權(quán)限而將CPU置為不同的狀態(tài)。CPU的狀態(tài)屬于程序狀態(tài)字PSW的一位。大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將CPU執(zhí)行狀態(tài)劃分為管態(tài)和目態(tài)。（2）中斷機(jī)制
中斷機(jī)制是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基本設(shè)施之一，它在系統(tǒng)中起著通信聯(lián)絡(luò)作用，以協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)各種外部事件的響應(yīng)和處理。中斷是與進(jìn)程管理密切相關(guān)的，確切地說，中斷是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的必要條件。有了中斷，操作系統(tǒng)才可以獲得系統(tǒng)的控制權(quán)，以便將CPU資源分派給不同的進(jìn)程。
（3）定時(shí)裝置
為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理和維護(hù)，硬件必須提供時(shí)鐘，即定時(shí)裝置。硬件時(shí)鐘通常分為兩類:絕對(duì)時(shí)鐘和相對(duì)時(shí)鐘。
5.進(jìn)程管理
進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配的一個(gè)獨(dú)立單位。進(jìn)程是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生、動(dòng)態(tài)消亡的，每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)———進(jìn)程控制塊———記錄其執(zhí)行情況。進(jìn)程有三種基本狀態(tài)，隨著進(jìn)程的進(jìn)展，狀態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化。
6.存儲(chǔ)管理
內(nèi)存是可被處理器直接訪問的，處理器是按絕對(duì)地址訪問內(nèi)存的。為了使用戶編制的程序能存放在內(nèi)存的任意區(qū)域執(zhí)行，用戶程序使用的是邏輯地址空間。存儲(chǔ)管理必須為用戶分配一個(gè)物理上的內(nèi)存空間，于是，就有一個(gè)從邏輯地址空間到物理地址空間的轉(zhuǎn)換問題。為了保證CPU執(zhí)行指令時(shí)可正確訪問存儲(chǔ)單元，需將用戶程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為運(yùn)行時(shí)可由機(jī)器直接尋址的物理地址，這一過程稱為地址映射。
7.文件管理
用戶從使用角度組織文件，用戶組織的邏輯文件有兩種形式:流式文件和記錄式文件。文件系統(tǒng)從存儲(chǔ)介質(zhì)的特性、用戶的存取方式以及怎樣有效地存儲(chǔ)和檢索的角度組織文件。由文件系統(tǒng)組織的物理文件類型可以有連續(xù)文件、鏈接文件和索引文件等。
8.設(shè)備管理
按設(shè)備的使用特性分類，輸入輸出設(shè)備可分為輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、交互式設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，等等。以系統(tǒng)中信息組織方式來劃分設(shè)備，可把輸入輸出設(shè)備劃分為字符設(shè)備（character device）和塊設(shè)備（block device）等。
從使用的角度可把外部設(shè)備分成獨(dú)占設(shè)備和共享設(shè)備兩大類。
十一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念
（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展
（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要特征
資源共享觀點(diǎn)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以能夠相互共享資源的方式互聯(lián)起來的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合”。
資源共享觀點(diǎn)的定義符合目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征。
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
（1）網(wǎng)絡(luò)分類方法
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法可以是多樣的，其中最主要的兩種方法是:
·根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所使用的傳輸技術(shù)（transmission technology）分類。
·根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍與規(guī)模（scale）分類。
（2）廣域網(wǎng)
廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。目前的廣域網(wǎng)具有以下特點(diǎn):
·適應(yīng)大容量與突發(fā)性通信的要求;
·適應(yīng)綜合業(yè)務(wù)服務(wù)的要求;
·開放的設(shè)備接口與規(guī)范化的協(xié)議;
·完善的通信服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)管理。
（3）局域網(wǎng)
局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）是繼廣域網(wǎng)之后又一個(gè)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)，也是目前技術(shù)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。
局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它滿足公司、機(jī)關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信息處理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求。
②局域網(wǎng)提供高數(shù)據(jù)傳輸速率（10Mb/s～1000Mb/s）、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。③局域網(wǎng)一般屬于一個(gè)單位所有，易于建立、維護(hù)與擴(kuò)展。
④決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。
⑤從介質(zhì)訪問控制方法的角度看，局域網(wǎng)可分為共享式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)兩類。
（4）城域網(wǎng)城域網(wǎng)（MAN，Metropolitan Area Network）是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司的多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)的需求，以實(shí)現(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖形與{mod}等多種信息的傳輸功能。
早期的城域網(wǎng)產(chǎn)品主要是光纖分布式數(shù)據(jù)接口（Fiber Distributed Data Interface，F(xiàn)DDI）。
3.Internet基礎(chǔ)
（1）Internet的形成與發(fā)展
（2）Internet的結(jié)構(gòu)與組成
（3）TCP/IP、域名與IP地址①TCP/IP的基本概念
TCP/IP具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
·開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。
·獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。
·統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的IP地址。
·標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。②域名與IP地址
4.Internet提供的主要服務(wù)
（1）WWW服務(wù)（2）電子郵件服務(wù)
5.Internet的基本接入方式
（1）ISP的作用
Internet服務(wù)提供者（ISP）是用戶接入Internet的入口點(diǎn)。一方面，它為用戶提供Internet接入服務(wù);另一方面，它也為用戶提供各類信息服務(wù)。
一般來說，用戶計(jì)算機(jī)接入Internet的方式主要有兩種:通過局域網(wǎng)接入Internet;通過電話網(wǎng)接入Internet。
（2）通過局域網(wǎng)接入Internet
（3）通過電話網(wǎng)接入Internet