网络工程师必读：硬件系统与操作系统详解

本篇网络工程师学习笔记汇总全面探讨了计算机硬件和操作系统的关键知识点。首先，从硬件角度出发，介绍了计算机系统的构成，包括硬件系统和软件系统的区分。硬件系统的核心部分有三种典型结构：单总线结构，其特点是数据、地址和控制信号共享一条总线；双总线结构，提供独立的数据和地址总线，提高数据传输效率；以及采用通道的大型系统结构，通过通道控制器实现CPU与I/O设备的高效协同工作。 硬件中的指令系统由操作码和地址码组成，强调了CPU内部的核心组件——运算器和控制器的作用。存储系统则涉及主存-辅存层次结构，其中Cache作为高速缓存，通过地址映像和替换策略优化数据访问速度。此外，总线技术，如地址总线、数据总线和控制总线，以及磁盘容量的计算公式，都是理解硬件设计的基础。 数据在计算机中的表示方式包括原码、反码和补码，对负数处理的方法有明确的规定。对于操作系统，定义为管理和控制计算机资源的程序集，具备并行性和共享性等特性。操作系统按功能和使用场景可分为多道批处理、分时、实时和网络操作系统，同时，进程和作业的状态转换，以及死锁的四个必要条件和预防策略，都是理解操作系统行为的重要部分。 虚拟存储器这一概念阐述了如何模拟更大的内存空间，通过页架将主存划分为可管理的单元。这些内容为网络工程师深入理解和设计计算机系统提供了扎实的基础，有助于他们在实际工作中解决复杂的技术问题。