操作系统与网络基础概览
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更新于2024-07-20
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"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。
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