操作系统、计算机网络杂记

操作系统

一、操作系统五大功能

1）进程管理：最本质是时间管理：CPU对时间进行切片，定时器（Timer）中断
进程：正在运行的程序及其占用的系统资源
     * 进程的五态：
        创建态：程序起始状态
        就绪态：所有外界条件均满足，只差CPU时间片（进程大部分时间均处于就绪态）
        运行态：程序运行状态
        等待态：还需要等待除CPU时间片以外的其他条件
        终止态：程序终止状态

2）内存管理：将程序分块化处理

• CPU内部的部件：内存管理单元（MMU）将虚拟地址（VA）转换成 物理地址（PA）
      MMU：Memory Mangement Unit
      注：单片机没有内存管理单元，就相当于没有虚拟地址，故运行程序的大小不能超过自己实际内存的大小；同时也不能跑标准的Linux操作系统，如果要跑只能运行uclinux（没有MMU的Linux操作系统）。如果没有MMU（内存管理单元），那程序所能够操作的地址均为物理地址，这也就意味着：程序任何一个内存地址使用错误，都会导致整个系统死掉。
• 虚拟内存：简称虚存，虚存就是拿硬盘的一部分存储空间当作运行内存使用。
  linux系统下有一个文件系统/swap，就是用于作为虚存使用。
• CPU内部有寄存器（Register）、缓存（Cache）
  一级缓存：L1，速度快，容量小，成本高，面积大一些
  二级缓存：L2，速度慢一些，容量大一些，成本低一些，面积小一些
• DMA：直接内存访问（Direct Memory Access）数据的搬运工，去哪搬，搬多少，搬到哪
• 缺页中断：如果CPU在内存中没有找到数据，操作系统就会产生缺页中断，
  操作系统就会要求DMA来把数据从硬盘调入到内存中去，
  DMA在数据搬移完成之后，就会产生中断，告知CPU。

3）设备管理：设备驱动由操作系统提供

4）文件系统：提供了路径以及可供操作的函数

5）网络通讯：

二、计算机网络

• 局域网：LAN（Local Area Network）
• 广域网：WAN（Wide Area Network）
• 因特网：Internet
• IP地址（32位，4个字节）是用来区分不同的主机，且使用点分十进制来表示，例如：192.168.0.8
• IP地址由网络ID和主机ID两部分组成。主机ID为0，则为网络号；主机ID全为1，就是广播地址。
         私有IP地址：A类：10.0.0.0-10.255.255.255
                              B类：172.16.0.0-172.31.255.255
                              C类：192.168.0.0-192.168.255.255
         特殊IP地址：① 0.0.0.0-0.255.255.255 表示一个集合，即所有不清楚的主机和目的网络（严格来讲，0.0.0.0已经不是一个IP地址）
                              ② 127.0.0.1-127.0.0.255 本机地址，主要用于测试
                              ③ 169.254.X.X 如果你的主机使用了DHCP功能自动获得的IP地址（当DHCP服务器发生故障时）
         公网IP地址：除了私有IP地址和特殊用途的IP地址之外的IP地址
         子网掩码有一串从左到右的连续的1，例如：255.255.255.0
         网络号：IP地址与子网掩码做按位的与运算得到的结果。
  注：计算机要实现通信，就必须在同一网络内。
• DNS：域名服务器（Domain Name Server），用来将域名转化成IP地址
  常见的DNS：114.114.114.114、4.2.2.2（全球DNS的根）、8.8.8.8（谷歌）
• DHCP:动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol)
• ISO：国际标准化组织（International Organization for Standardization ）
• ① OSI（Open System Interconnect）：开放式系统互联（理想化的标准）
  ②TCP/IP：传输控制协议（Transmission Control Protocol） /网络之间互连的协议（Internet Protocol） 真正投入市场的协议
• 七层参考模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
• 四层概念层：网络接口（物理层、数据链路层）、网络层、传输层、应用层（会话层、表示层、应用层）
        IP：是TCP/IP协议中网络层的主要协议，任务是仅仅根据源主机和目的主机的地址传送数据。因此，IP定义了寻址方法和数据报的封装结构
        TCP：传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的基于字节流的传输层通信协议。有重传机制，应用于据大部分传输领域
        UDP：用户数据报协议，是一种非面向连接的、不可靠的传输层通信协议。没有重传机制，绝大部分应用于音视频传输等多媒体传输
• NAT技术：网络地址转换/IP伪装（Network Address Translation）计算机网路的核心
  NAT表：路由器记录IP地址和端口号，用于数据报文反馈
• 路由器：工作在网络层，具有隔断网络的作用，划分局域网，一个路由器构成的网络叫做冲突域
• 交换机：工作在物理层，只是用于接收数据，再转接。交换机的接口不能短接，否则形成广播风暴

三、其他杂记

1、文件类型
       -：普通类型的文件
       d：directory 文件夹
       l：link 链接文件
       p:pipe 管道
       s：socket 套接字
       b：block 块设备（必须建立文件系统）
       c：character 字符设备（鼠标、键盘等）

二、通配符
       *：匹配任意长度的字符；
       ?：匹配一个字符；
       [az]：匹配含有a或者z的字符；
       [a-d]：匹配含有a到d的任意字符；
       [^ad]：匹配除ad外的任意字符；
       管道| ：将上一个命令的结果作为下一个命令的输入传递下去；

3、Linux文件权限
       R： readable 可读 4
       W：writable 可写 2
       X： execute 可执行 1

4、不同操作系统下的回车
               dos/Windows：\r\n
               Unix/Linux：\n
               MACos：\r

5、字节序
        LSB：小端字节序，高位存储在高地址空间，低位存储在低地址空间
        MSB：小端字节序，高位存储在低地址空间，低位存储在高地址空间

6、三个标准文件
    执行一个shell命令后会打开三个标准文件：
        标准输入：stdin（Linux中默认是键盘）
        标准输出：stdout（Linux中默认是屏幕）
        标准出错：stderr（Linux中默认是屏幕）
        标准输入重定向：< 改变系统默认标准输入（键盘）
        标准输出重定向：> 改变系统默认标准输出（屏幕）
        标准出错重定向：2> 改变系统默认标准出错（屏幕）
        追加重定向：>有内容 再加一个>保留原内容；