计算机专业面试知识点整理（计网与操作系统）

计算机网络与网络安全   

1.TCP/IP 五层网络架构

物理层：接收识别比特流，透明地传送比特流，数据单位是比特。规定了机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。

数据链路层：在两个相邻结点间的链路上传送帧。

网络层：负责处理分组在网络中的活动，如分组的选路，协议有 IPV4、IPV6、ICMP。

传输层：在两个主机的通信中提供传输服务，选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组，能够通过网络中的路由器找到目的主机。协议有TCP、UDP、SCTP。

应用层：定义应用进程间的通信和交互规则。协议有DNS、SSH、SMTP、FTP。

 

​​​​​​​OSI七层网络架构

Open System Interconnect意为开放式系统互联。应用层=会话层+表示层+应用层

2.ip地址与mac地址​​​​​​​

mac地址为48位，ip地址为32位。

IPV4地址为32位，IPV6地址为128位。

3.ARP欺骗

address resolution protocol是一种局域网协议，通过解析IP地址获取MAC地址。

主要有两种数据包：arp请求、arp应答包。

主机A把arp请求包发给交换机，交换机以广播的形式发送请求包给主机C，

主机C将arp应答包返回MAC地址。

由于在arp协议过程不存在认证，只要主机C发送应答包就会被A接收，记录在arp缓存表中。攻击者可以利用arp对网关和另一台主机进行欺骗，更改ARP缓存表，从而实现对该主机的流量监听。

4.TCP/UDP

TCP/UDP 都属于传输层协议，用于在程序之间传输数据。

TCP基于连接（belike打电话）稳定可靠，比如发邮件、浏览网页等。

其过程为：三次握手-->传输确认-->四次挥手

三次握手：

 四次挥手：

UDP基于非连接（belike写信）

速度快、性能损耗低、简单地对数据包进行封装，从网卡发出去。

5.HTTP与HTTPS

HTTP即超文本传输协议，其使用可扩展语义和自描述消息格式，传输部分交给TCP协议。HTTPS 中的S即TLS(SSL)加密协议，在应用层与传输层加入了一层安全层,对请求报文和响应报文都做加密。

HTTPS传输过程：

1. 浏览器拿证书
2. 浏览器发对称（会话）密钥给服务器
3. 两端用会话密钥进行传输

6.DDOS攻击Distributed Denial of Service

SYN flood利用了TCP协议三次握手的缺陷，伪造大量源IP地址，向服务器发送大量SYN包，此时服务器端会返回SYN/ACK包并等待回应，因此会使服务器无法响应正常请求。

7.DNS解析 

DNS domain name system，服务器记录ip与域名的关系

DNS安全问题：

1. 攻击者获得用户ip伪造请求，使用户接收到DNS服务器，而成DDOS攻击；
2. DNS缓存污染，修改DNS服务器缓存引导用户到其他网页；
3. DNS信息劫持，DNS报文包数据被截获被篡改成虚假IP作为应答返回给请求者。

计算机操作系统

1. 进程调度算法Process Scheduling Algorithms

(1)FCFS SJF

(2)高优先权调度算法 抢占式调度算法/非抢占式调度算法

(3)高响度比优先调度算法  动态优先权优先级=（服务时间+等待时间）/服务时间=1+等待时间/服务时间

(4)基于时间片的轮转调度算法 

2. 进程状态

3.中断与异常

中断是指 CPU 对系统发生某事件时的这样一种响应: CPU 暂停正在执行的程序，在保留现场后自动地转去执行该事件的中断处理程序；执行完后，再返回到原程序的断点处继续执行。

异常是由于执行了现行指令所引起的。

由于系统调用引起的中断属于异常。中断则是由于系统中某事件引起的，该事件与现行指令无关。

4.进程同步与异步

同步是指两个进程的运行是相关的，其中一个进程要阻塞等待另外一个进程的运行。

异步的意思是两个进程毫无相关，自己运行自己的。

 5.覆盖与交换

 

6.GPU与CPU

二者都有缓存cache、运算单元arithmetic unit、控制单元control unit，但数量不同，用处不同。

GPU  Graphics Processing Unit 图形处理器，适合批量数据处理、图形计算、对速度没有要求的大规模计算。 

CPU  Central Processing Unit中央处理器，能够进行高速运算。

程序执行过程如下：

（1）CPU根据程序计数器（Program Counter，PC）从内存中得到指令，放在指令寄存器中；

（2）然后通过指令总线将指令送至译码器；

（3）将转译后的指令交给操作控制器，执行指令；

（4）数据寄存器从内存中取得数据传输给算术逻辑单元；

（5）算术逻辑单元通过数据总线将数据存至数据缓存寄存器以及内存中。

可执行文件load到内存中成为进程（静态，程序开始分配资源的基本单位），找到主线程的第一条指令开始执行（动态，程序开始执行的基本单位）。

  7.批处理系统、分时操作系统、实时操作系统

批处理系统 multi-channel batch processing

用户作业放在外存并排成一个队列，作业调度程序按照一定的算法从后背队列中选择若干个作业调入内存。特点：“无交互性”“多道”。

分时系统

​​​​​​​一般采用时间片轮转方式

“多路性多终端、能够进行人机交互”

实时系统

“实时”即“及时”，实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的运行。其应用需求主要在实时控制和实时信息处理。

“抢占式内核”

  8.管态与目态

cpu工作方式分为管态与目态。

管态又叫特权态，系统态或核心态。处于管态，该程序就可以访问计算机的任何资源，即它的资源访问权限不受限制。CPU在管态下可以执行指令系统的全集。通常，操作系统在管态下运行。

目态又叫常态或用户态。机器处于目态时，程序只能执行非特权指令，不能直接使用系统资源，也不能改变CPU的工作状态，并且只能访问这个用户程序自己的存储。

9.目态切换到管态的方式

1. 系统调用

这是用户态进程主动要求切换到内核态的一种方式，用户态进程通过系统调用申请使用操作系统提供的服务程序完成工作，系统调用的机制其核心是使用了操作系统为用户特别开放的一个中断来实现。

2. 异常

当CPU在执行运行在用户态下的程序时，发生了某些事先不可知的异常，这时会触发由当前运行进程切换到处理此异常的内核相关程序中，也就转到了内核态，比如缺页异常。

3. I/O设备的中断

当外围设备完成用户请求的操作后，会向CPU发出相应的中断信号，这时CPU会暂停执行下一条即将要执行的指令转而去执行与中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是用户态下的程序，那么这个转换的过程自然也就发生了由用户态到内核态的切换。比如硬盘读写操作完成，系统会切换到硬盘读写的中断处理程序中执行后续操作等。

10.吞吐量throughput与带宽bandwidth

吞吐量用于表示在给定时间范围内可以将多少数据从源传输到其目的地。

带宽是用于表述网络的最大传输容量。

带宽量决定了一次可以在设备之间发送和接收多少数据包，而吞吐量量则告诉您实际传输了多少数据包。

11.RIP和OSPF区别 

二者都是动态路由协议。

RIP Routing Information Protocol 路由信息协议，基于跳数，通过跳数来衡量到达目标地址的路由地址，15次。

OSPF（Open Shortest Path First）开放式最短路径优先， 基于链路状态，五类报文，七种状态。

 

 两者的区别：