操作系统与网络基础概览

"操作系统与网络知识" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件及软件资源，使得用户能够高效、便捷地使用计算机。操作系统的发展历程反映了计算机技术的进步和用户需求的变化。 4.1 操作系统的形成与发展 操作系统概念起源于计算机硬件和软件子系统的区分。硬件包括中央处理器（运算器、控制器、寄存器）、存储器（内存和外存）以及外部设备（输入和输出设备）。软件则分为系统软件和应用软件，其中操作系统作为系统软件的重要组成部分，主要任务是管理计算机资源，控制程序执行，并提供各种服务给用户。 操作系统的形成经历了从无到有的过程，早期的人工操作阶段，用户需要手动穿孔纸带来输入程序，效率极低。随着技术发展，出现了批处理操作系统，如单道和多道批处理系统，这些系统能批量处理多个作业，提高了计算机资源的利用率。接着，分时操作系统引入，使得多个用户可以同时通过终端与计算机交互，增强了人机交互性。实时操作系统则满足了对响应时间有严格要求的应用场景。随着时间的推移，通用操作系统应运而生，如UNIX，它们集成了多种功能，能够处理不同的任务类型。 4.2 操作系统的功能 操作系统的主要功能包括： 1. 资源管理：管理硬件资源如CPU、内存、磁盘空间等，以及软件资源如文件、进程、设备等。 2. 进程管理：创建、调度、同步和通信进程，确保多任务的并发执行。 3. 存储管理：内存分配、回收、保护和优化。 4. 文件管理：文件的创建、读写、删除、查找等操作，以及文件权限控制。 5. 设备管理：通过设备驱动程序控制I/O设备，实现设备共享。 6. 用户接口：提供命令行界面或图形用户界面，方便用户操作。 7. 安全性与稳定性：保障系统的安全性和稳定性，防止非法访问和系统崩溃。 4.4 计算机网络概述 计算机网络是多台计算机通过通信设备和线路连接起来，实现资源共享和信息交换的系统。它的核心目标是促进数据通信和资源共享。计算机网络的形成和发展极大地推动了信息时代的进步。 4.5 计算机网络体系结构 计算机网络的体系结构通常遵循层次化的模型，如OSI七层模型或TCP/IP四层模型（五层模型），这些模型定义了不同层次的功能，如物理层处理信号传输，数据链路层建立可靠的数据传输，网络层负责路由选择，传输层确保数据的正确传输，而应用层则支持各种网络应用。 4.6 因特网技术 因特网是全球最大的计算机网络，采用TCP/IP协议栈作为通信基础。关键技术包括域名系统（DNS）用于解析域名，超文本传输协议（HTTP）和超文本传输安全协议（HTTPS）用于网页浏览，简单邮件传输协议（SMTP）处理电子邮件，文件传输协议（FTP）进行文件传输等。 4.7 本章小结 操作系统与网络知识是计算机科学的基础，理解其原理和功能对于任何IT专业人士来说都至关重要。操作系统提供了与硬件交互的抽象层，使得用户可以更高效地使用计算机。而网络技术则实现了计算机之间的连接，促进了信息的全球传播和共享。这两部分的知识是现代信息技术发展的基石。