牛客网 8-13 网络基础操作系统编译与体系结构 30题知识点总结笔记

1、操作系统的主要功能是实现对系统硬件和软件资源的管理。

2、强迫性中断和自愿性中断强迫性中断由随机事件引起而非程序员事先安排, 硬件故障中断,程序性中断,外部中断及输入/输出中断是强迫性中断

3、管程中的过程是原语操作，不可中断

4、运输层的端口号共分为以下两大类：
1，服务器端使用的端口号：这里面又分为两类。a，熟知端口号（也叫系统端口号），数值为0~1023.IANA把这些端口号指派给了TCP/IP最重要的一些应用程序，让所有的用户都知道。如FTP：21，TELNET：23，HTTP：80，DNS：53等。b，登记端口号，数值为1024~49151.这类端口号是为没有熟知端口号的应用程序使用的，使用这类端口号必须在IANA按照规定的手续登记，以防止重复。
2，客户端使用的端口号：数值为49152~65535.由于这类端口号仅在客户进程运行时才动态选择，因此又叫做短暂端口号。这类端口号是留给客户进程选择暂时使用。当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道了客户进程所使用的端口号，因而可以把数据发送给客户进程。通信结束后，刚才已使用的客户端口号就不复存在。这个端口号就可以供其他客户进程以后使用。

根据以上说明，1~49151端口号，都需要root权限才能打开。

5、IP层维护着一张路由表，当收到数据报文时，它用此表来决策接下来应该做什么操作。当从网络侧接收到数据报文时，IP层首先会检查报文的IP地址是否是主机自身的地址相同，如果数据报文中的IP地址是主机自身的地址，那么报文将被发送到传输层相应的协议中去。
如果报文中的IP地址不是主机自身的地址，并且主机配置了具备路由的功能，那么报文将被转发; 否则，报文就被丢弃。

6、DMA控制器的出现已经减轻了CPU对数据输入输出的控制、使得CPU的效率合显著的提高．而通道的出现则进一步提高了CPU的效率．这是因为通道是一个特殊功能的处理器．它有自己的指令和程序专门负责数据输入输出的传输控制．而CPU将“传输控制”的功能下放给通道后只负责“数据处理”功能．这样．通道与CPU分时使用内存，实现了CPU内部运算与I/O设备的平行工作．
利用通道实现了内存和外设之间数据快速传输

7、虚拟内存2^2* 2^10 *2^10 * 2^10 Byte = 4GB

8、管道是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现进程之间通信的一种共享文件。向管道提供输入的是发送进程，也称为写进程，负责向管道输入数据，数据的格式是字符流。接受管道数据的接受进程为读进程。

9、页式管理有：
1.静态页式管理；
2.动态页式管理；
【牛客网 8-13 网络基础操作系统编译与体系结构 30题知识点总结】其中，静态页式管理是在作业或进程执行前，把作业或进程全部装进内存中，如果内存中可用页面数小于请求页面数，该作业或进程等待。
动态页式管理不会把作业或进程一次性全部装进内存，只装入被反复调用或执行的部分，其他部分在执行过程中动态装入。

10、可重定位分区分配可以重整内存，将碎片内存进行“搬移”，将小块变为大块，这样就类似连续空间了直接被利用了。
从而也解决了“碎片”问题
可重定位分区分配方式也是属于连续分配方式的，只是它在内存碎片很多而导致的程序不能放入内存时，进行“紧凑”（可能会移动原来的数据的，所以此时就需要重定位啦~紧凑完了，就能放进去啦~~）

11、OSI （ OpenSystem Interconnect ），即开放式系统互联。一般都叫 OSI 参考模型，是 ISO （国际标准化组织）组织在 1985 年研究的网络互联模型。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层），即 ISO 开放系统互连参考模型。在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。
ISO 为了更好的使网络应用更为普及，就推出了 OSI 参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。提供各种网络服务功能的计算机网络系统是非常复杂的。根据分而治之的原则， ISO 将整个通信功能划分为七个层次，划分原则是：
（ 1 ）网路中各节点都有相同的层次；
（ 2 ）不同节点的同等层具有相同的功能；
（ 3 ）同一节点内相邻层之间通过接口通信；
（ 4 ）每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；
（ 5 ）不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

分层的好处是利用层次结构可以把开放系统的信息交换问题分解到一系列容易控制的软硬件模块－层中，而各层可以根据需要独立进行修改或扩充功能，同时，有利于个不同制造厂家的设备互连，也有利于大家学习、理解数据通讯网络。
OSI 参考模型中不同层完成不同的功能，各层相互配合通过标准的接口进行通信。
第 7 层应用层： OSI 中的最高层。为特定类型的网络应用提供了访问 OSI 环境的手段。应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理，来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括：文件传送访问和管理 FTAM 、虚拟终端 VT 、事务处理 TP 、远程数据库访问 RDA 、制造报文规范 MMS 、目录服务DS 等协议；应用层能与应用程序界面沟通，以达到展示给用户的目的。在此常见的协议有 :HTTP ， HTTPS ， FTP ， TELNET ，SSH ， SMTP ， POP3 等。
第 6 层表示层：主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与终端类型的转换。
第 5 层会话层：在两个节点之间建立端连接。为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层 4 中处理双工方式；会话层管理登入和注销过程。它具体管理两个用户和进程之间的对话。如果在某一时刻只允许一个用户执行一项特定的操作，会话层协议就会管理这些操作，如阻止两个用户同时更新数据库中的同一组数据。
第 4 层传输层：—常规数据递送－面向连接或无连接。为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务；传输层把消息分成若干个分组，并在接收端对它们进行重组。不同的分组可以通过不同的连接传送到主机。这样既能获得较高的带宽，又不影响会话层。在建立连接时传输层可以请求服务质量，该服务质量指定可接受的误码率、延迟量、安全性等参数，还可以实现基于端到端的流量控制功能。
第 3 层网络层：本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，为源端的运输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。它包括通过互连网络来路由和中继数据；除了选择路由之外，网络层还负责建立和维护连接，控制网络上的拥塞以及在必要的时候生成计费信息。常用设备有交换机；
第 2 层数据链路层：在此层将数据分帧，并处理流控制。屏蔽物理层，为网络层提供一个数据链路的连接，在一条有可能出差错的物理连接上，进行几乎无差错的数据传输（差错控制）。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址。常用设备有网卡、网桥、交换机；
第 1 层物理层：处于 OSI 参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。常用设备有（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。
数据发送时，从第七层传到第一层，接收数据则相反。
上三层总称应用层，用来控制软件方面。下四层总称数据流层，用来管理硬件。除了物理层之外其他层都是用软件实现的。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段，网络层叫包，数据链路层叫帧，物理层叫比特流，这样的叫法叫 PDU （协议数据单元）
各层功能详述
(1) 物理层 (PhysicalLayer)
物理层是 OSI 参考模型的最低层，它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。它主要关心的是通过物理链路从一个节点向另一个节点传送比特流，物理链路可能是铜线、卫星、微波或其他的通讯媒介。它关心的问题有：多少伏电压代表 1 ？多少伏电压代表 0 ？时钟速率是多少？采用全双工还是半双工传输？总的来说物理层关心的是链路的机械、电气、功能和规程特性。
(2) 数据链路层 (Data LinkLayer)
数据链路层是为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题，传送的协议数据单元称为数据帧。
数据帧中包含物理地址（又称 MAC 地址）、控制码、数据及校验码等信息。该层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的数据链路。
此外，数据链路层还要协调收发双方的数据传输速率，即进行流量控制，以防止接收方因来不及处理发送方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞。
(3) 网络层 (NetworkLayer)
网络层是为传输层提供服务的，传送的协议数据单元称为数据包或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题，即通过路径选择算法（路由）将数据包送到目的地。另外，为避免通信子网中出现过多的数据包而造成网络阻塞，需要对流入的数据包数量进行控制（拥塞控制）。当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时，还要解决网际互连的问题。
(4) 传输层 (TransportLayer)
传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。
传输层传送的协议数据单元称为段或报文。
(5) 会话层 (SessionLayer)
会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。会话层得名的原因是它很类似于两个实体间的会话概念。例如，一个交互的用户会话以登录到计算机开始，以注销结束。
(6) 表示层 (PresentationLayer)
表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题，以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出。如果必要，该层可提供一种标准表示形式，用于将计算机内部的多种数据表示格式转换成网络通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。
(7) 应用层 (ApplicationLayer)
应用层是 OSI 参考模型的最高层，是用户与网络的接口。该层通过应用程序来完成网络用户的应用需求，如文件传输、收发电子邮件等
，网络层主要负责分组转发和路由选择,根据路由表把分组逐跳地由源站传送到目的站,并能适应网络的负载及拓扑结构的变化,动态地更新路由表.
，传输层传输的PDU称为报文(message),传输层为源结点和目的结点的用户进程之间提供端到端的可靠的传输服务.
表示层的主要功能是完成数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复功能；
数据链路层负责在单个链路上的结点间传送以帧(frame)为PDU的数据,在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输.

7 应用层：老板
6 表示层：相当于公司中演示稿老板、替老板写信的助理
工作比喻
5 会话层：相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书
4 传输层：相当于公司中跑邮局的送信职员
3 网络层：相当于邮局中的排序工人
2 数据链路层：相当于邮局中的装拆箱工人
1 物理层：相当于邮局中的搬运工人
OSI是一个定义良好的协议规范集，并有许多可选部分完成类似的任务。
它定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的可能的任务。是作为一个框架来协调和组织各层所提供的服务。
OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法，而是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。即OSI参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性框架。

12、正数的原码，反码以及补码都是它本身，所以要研究的是负数
负数的最高位为1表示为负数，它的反码按位取反，然后补码就是反码加1
举例说明：
减法7-3相当于加法 7+（-3）
被加数7的二进制代码为 0000 0111
加数-3的二进制代码为 1000 0011
-3的二进制反码为 1111 1100
-3的二进制补码为 1111 1101（反码加1）
即 7-3相当于7+（-3）=0000 0111+11111101=0000 0100=4
在定点二进制运算器中，减法运算一般通过补码运算的二进制加法强来实现。

13、文件目录：把所有的FCB组织在一起，就构成了文件目录，即文件控制块的有序集合；

目录文件：为了实现对文件目录的管理，通常将文件目录以文件的形式保持在外存，这个文件就叫目录文件。
14、CPU与外设之间的数据传送方式主要有3中，程序传送方式、中断传送方式和直接存储器存取(DMA)传送方式
通道是进程与进程之间

15、若进程A和进程B在临界段上互斥，那么当进程A处于该临界段时，它不能被进程B中断

可以被打断只是不能进入临界区；

16、当需要执行否条的指令或使用某个数据而发现他们不再内存中时候，会产生缺页异常。
系统从磁盘中把此指令或数据所在的页面装入。缺页异常是由硬件所产生的一种特殊终端信号，其中当中断率较高时，整个系统的页面调度非常频繁造成大部分时间都花费在来回调度上，而不是执行任务，这种现象叫做“抖动”。——《操作系统》

17、cpu利用率的瓶颈是硬盘的读写慢：
一，安装一个更快的硬盘。相当于拓宽公路。因此A肯定没有为题。
二，减少进程数。相当于本来拥堵的公路车采取限号，让整个路更通畅了。这里有一个误区，并不是进程数越多，cpu利用率越高。就好像公路上车越多，单位时间内通过的车就越多一样。也可能情况相反，还不如让车少一点，单位时间内通过的车可能会更多。

18、DNS，Domain Name System或者Domain Name Service（域名系统或者余名服务）。域名系统为Internet上的主机分配域名地址和IP地址。用户使用域名地址，该系统就会自动把域名地址转为IP地址。
ADNS是硬件防火墙的意思.
PDNS本身是一个支持 mysql 数据库的 dns 服务器。

TFTP使用UDP
FTP 使用TCP