分区管理是满足多道程序运行的最简单的存储管理方案。
分区分为固定分区和可变分区。
基址寄存器用来存放用户程序在内存中的起始地址，限长寄存器用来存放用户程序的长度。
单一连续区存储管理方案：对单道系统。
页式存储管理。
页式存储管理将内存空间发分为等长的若干区域，每个区域称为一个物理页面，有时也称为内存块或块。
内存的所有物理页面从0开始编号，称做物理页号或内存块号。
每个物理页面内从0开始编址，称为页内地址。
页面大小一般为2的整数次幂。
联想寄存器（相联存储器）：由高速寄存器组成，成为一张快表。
快表用来存放当前访问最频繁的少数活动页的页号。
查找快表和查找内存页是同步的。

每个物理段在内存中有一个开始位置，称为段首址。
逻辑上连续的段在内存中不一定连续存放。

进程运行时，在一段时间里，程序的执行往往呈现高度的局部性，包括时间局部性和空间局部性。
时间局部性是一旦一个指令被执行了，则在不久的将来，它可能再被执行。
空间局部性是一旦一个指令一个存储单元被访问，那么它附近的单元也将很快被访问。
程序的局部性原理是虚拟存储技术引入的前提。
虚拟存储的实现原理是，当进程要求运行时，不是将它全部装入内存，而是将其一部分装入内存，另一部分暂时不装入内存。
虚拟存储管理分为虚拟页式，虚拟段式，虚拟段页式。
页面淘汰：当内存空间已被占满而又要掉入新页面时候，必须把已在内存的某个页面淘汰掉。如果被淘汰的页面曾经被修改过，还要将此页面写回外存，再换入新的页面。
颠簸是由缺页率高而引入。
系统规定缺页率的上界和下界。
交换技术是：进程在内存空间与外存空间之间的动态调整，是缓解内存空间紧张的一种有效方法。

文件是具有符号名的，在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的有序序列。
信息项是构成文件内容的基本单位。
读指针用来记录文件当前文件之前的读取位置，它指向下一个将要读取的信息项。
写指针用来记录文件当前的写入位置，下一个将要写入的信息项被写到该处。
按性质和用途分类：系统文件。用户文件。
按文件的逻辑结构分为：流式文件。记录式文件。
按信息的保存期限分类：临时文件。永久性文件。档案文件。
按文件的物理结构分类：顺序文件。链接文件。索引文件。HASH文件。索引顺序文件。
按文件的存取方式：顺序存取文件。随机存取文件。
UNIX系统中文件分类：普通文件。目录文件。特殊文件。
文件系统：操作系统中实现文件统一管理的一组软件，被管理的文件以及为实施文件管理所需要的一些数据结构的总称。
文件的逻辑结构是文件的外部组织形式。
3 流式文件。基本单位是字符。流式文件是有序字符的集合，其长度为该文件所包含的字符个数，所以称为字符流文件。
4 记录式文件。基本单位是记录。分为：定长记录文件和变长记录文件。
文件的存取方式是由文件的性质和用户使用文件的情况决定。
1 顺序存取。
2 随机存取。
磁带是顺序存取。磁盘是随机存取。

文件的物理结构：
1 顺序结构。
2 链接结构。
3 索引结构。
如果是三级索引，文件长度最大为：256*256*256+256*256+256+10

文件系统最大的一个特点是“按名存取”
文件目录是文件控制块的有序集合。
目录文件是长度固定的记录式文件。大多数操作系统如UNIX，DOS采用多级目录机构 ，称为树型目录结构。
从根目录出发到任一非叶结点或树页结点都有且只有一条路径。
系统为用户提供一个目前使用的工作目录，称为当前目录。
目录分解法：将目录项分为：名号目录项，基本目录项。
目录文件也分为名号目录文件和基本目录文件。
文件存取控制通过文件的共享，保护和保密三方面体现。
文件的共享是一个文件可以允许多个用户共同使用。
文件的存取控制分为两级：
2 访问者的识别。文件主。文件主的同组用户或合作者。其他用户。
3 存取权限的识别。
存取控制表一般放在文件控制块里。

文件的操作：OPEN。CLOSE。READ。WRITE。CREAT 。DELETE。
保证文件系统安全的方法是备份。
1 海量转储。
2 增量转储。

设备管理是计算机系统中除了CPU和内存以外的所有输入，输出设备的管理。
4 按设备工作特性分为：存储设备，输入输出设备。
5 按设备上数据组织方式分类：块设备，字符设备。
6 按资源分配的角度分类：独占设备。共享设备。虚拟设备。虚设备技术。虚设备。
SPOOLing技术是一种典型的虚设备技术。

CUP对外部设备的控制方式分为：
1 中断处理方式。
每当设备完成I/O操作，已中断请求方式通知CPU，然后进行相应处理。
2 循环测试方式。
3 直接内存存取方式DMA。
DMA方式用于高速设备与内存之间批量数据的传输。
6 通道方式。通道是一个用于控制外部设备工作的硬件机制，相当与一个功能简单的处理机。是实现计算和传输并行的基础。
主机对外部设备的控制三个层次来实现，既通道，控制器和设备。
一个通道可以控制多个控制器，一个控制器又可以连接若干台同类型的外部设备。
一般设备的连接可以采用交叉连接。好处是：
1 提高系统的可靠性。
2 提高设备的并行性。
通道分为：
3 字节多路通道。连接打印机，终端等低速和中速设备。
4 选择通道。连接磁盘，磁带等高速设备。
5 成组多路通道。
通道的运算控制部件包括：
1 通道地址字：CAW。
2 通道命令字：CCW。
3 通道状态字：CSW。
通道访问内存采用“周期窃用”方式。
缓冲是计算机系统中常用的技术。一般，凡是数据到达速度和离去不匹配的地方都可以采用数据缓冲技术。
缓冲池。
设备分配的任务是按照一定的方法为申请设备的进程分配合适的设备，控制器和通道。
SPOOLing是一种虚拟设备技术。其核心思想是在一台共享设备上模拟独占设备的操作。
输入井和输出井。
在配有通道的系统中，I/O程序称为通道程序。

活动头磁盘的存取访问时间一般有三个部分：
1 寻道时间。
2 旋转延迟时间。
3 传送时间。
磁盘优化调度算法：
2 先来先服务磁盘调度算法FCFS。
3 最短寻道时间优先磁盘调度算法SSTF。
4 扫描算法SCAN

第三章 网络的基本概念
计算机网络形成与发展大致分为如下4个阶段：
1 第一个阶段可以追述到20世纪50年代。
2 第二个阶段以20世纪60年代美国的APPANET与分组交换技术为重要标志。
3 第三个阶段从20世纪70年代中期开始。
4 第四个阶段是20世纪90年代开始。
最热门的话题是INTERNET与异步传输模式ATM技术。
信息技术与网络的应用已经成为衡量21世界国力与企业竞争力的重要标准。
国家信息基础设施建设计划，NII被称为信息高速公路。
Internet，Intranet与Extranet和电子商务已经成为企业网研究与应用的热点。
计算机网络建立的主要目标是实现计算机资源的共享。计算机资源主要是计算机硬件，软件与数据。
我们判断计算机是或互连成计算机网络，主要是看它们是不是独立的“自治计算机”。
分布式操作系统是以全局方式管理系统资源，它能自动为用户任务调度网络资源。
分布式系统与计算机网络的主要是区别不在他们的物理结构，而是在高层软件上。
按传输技术分为：1。广播式网络。2。点--点式网络。
采用分组存储转发与路由选择是点-点式网络与广播网络的重要区别之一。
按规模分类：局域网，城域网与广域网。
广域网（远程网）以下特点：
1 适应大容量与突发性通信的要求。
2 适应综合业务服务的要求。
3 开放的设备接口与规范化的协议。
4 完善的通信服务与网络管理。
X．25网是一种典型的公用分组交换网，也是早期广域网中广泛使用的一种通信子网。
变化主要是以下3个方面：
1 传输介质由原来的电缆走向光纤。
2 多个局域网之间告诉互连的要求越来越强烈。
3 用户设备大大提高。
在数据传输率高，误码率低的光纤上，使用简单的协议，以减少网络的延迟，而必要的差错控制功能将由用户设备来完成。这就是帧中续FR，Frame Relay技术产生的背景。
决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。
从局域网介质控制方法的角度，局域网分为共享式局域网与交换式局域网。 

城域网MAN介于广域网与局域网之间的一种高速网络。
FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速主干网，它可以用来互连局域网与计算机。
各种城域网建设方案有几个相同点：传输介质采用光纤，交换接点采用基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机，在体系结构上采用核心交换层，业务汇聚层与接入层三层模式。

计算机网络的拓扑主要是通信子网的拓扑构型。
网络拓扑可以根据通信子网中通信信道类型分为：
4 点-点线路通信子网的拓扑。星型，环型，树型，网状型。
5 广播式通信子网的拓扑。总线型，树型，环型，无线通信与卫星通信型。

传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。
常用的传输介质为：双绞线，同轴电缆，光纤电缆和无线通信与卫星通信信道。

双绞线由按规则螺旋结构排列的两根，四根或八根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线UTP。
屏蔽双绞线由外部保护层，屏蔽层与多对双绞线组成。
非屏蔽双绞线由外部保护层，多对双绞线组成。
三类线，四类线，五类线。
双绞线用做远程中续线，最大距离可达15公里；用于100Mbps局域网时，与集线器最大距离为100米。

同轴电缆由内导体，外屏蔽层，绝缘层，外部保护层。
分为：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
单信道宽带：宽带同轴电缆也可以只用于一条通信信道的高速数字通信。

光纤电缆简称为光缆。
由光纤芯，光层与外部保护层组成。
在光纤发射端，主要是采用两种光源：发光二极管LED与注入型激光二极管ILD。
光纤传输分为单模和多模。区别在与光钎轴成的角度是或分单与多光线传播。
单模光纤优与多模光纤。

电磁波的传播有两种方式：1。是在空间自由传播，既通过无线方式。
　　　　　　　　　　　　2。在有限的空间，既有线方式传播。
移动通信：移动与固定，移动与移动物体之间的通信。
移动通信手段：
1 无线通信系统。
2 微波通信系统。
　　频率在100MHz-10GHz的信号叫做微波信号，它们对应的信号波长为3m-3cm。
3 蜂窝移动通信系统。
　　多址接入方法主要是有：频分多址接入FDMA，时分多址接入TDMA与码分多址接入CDMA。
4 卫星移动通信系统。
　　商用通信卫星一般是被发射在赤道上方35900km的同步轨道上

描述数据通信的基本技术参数有两个：数据传输率与误码率。
数据传输率是描述数据传输系统的重要指标之一。S=1/T。
对于二进制信号的最大数据传输率Rmax与通信信道带宽B（B=f，单位是Hz）的关系可以写为： Rmax=2*f（bps）
在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输率Rmax与信道带宽B，信噪比S/N关系为： Rmax=B*LOG⒉（1+S/N）
误码率是二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于：
　　　　　　　　　　　Pe=Ne/N（传错的除以总的）
对于实际数据传输系统，如果传输的不是二进制码元，要折合为二进制码元来计算。

这些为网络数据传递交换而指定的规则，约定与标准被称为网络协议。
协议分为三部分：语法。语义。时序。
将计算机网络层次模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。
计算机网络中采用层次结构，可以有以下好处：
1 各层之间相互独立。
2 灵活性好。
3 各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他各层。
4 易于实现和维护。
5 有利于促进标准化。

该体系结构标准定义了网络互连的七层框架，既ISO开放系统互连参考模型。在这一框架中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，互操作性与应用的可移植性。
OSI 标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就是分层的体系结构办法。在OSI中，采用了三级抽象，既体系结构，服务定义，协议规格说明。
OSI七层：
2 物理层：主要是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传递比特流。
3 数据链路层。在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制，流量控制方法。
4 网络层：通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。
5 传输层：是向用户提供可靠的端到端服务，透明的传送报文。
6 会话层：组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换。
7 表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。
8 应用层：应用层是OSI参考模型中的最高层。确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。

TCP/IP参考模型可以分为：应用层，传输层，互连层，主机-网络层。
互连层主要是负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上，也可以不在一个网上。
传输层主要功能是负责应用进程之间的端到端的通信。
TCP/IP参考模型的传输层定义了两种协议，既传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。
TCP协议是面向连接的可靠的协议。UDP协议是无连接的不可靠协议。
主机-网络层负责通过网络发送和接受IP数据报。
按照层次结构思想，对计算机网络模块化的研究结果是形成了一组从上到下单向依赖关系的协议栈，也叫协议族。
应用层协议分为：
　　　1。一类依赖于面向连接的TCP。
　　　　　　　2．一类是依赖于面向连接的UDP协议。
10 另一类既依赖于TCP协议，也可以依赖于UDP协议。

NSFNET采用的是一种层次结构，可以分为主干网，地区网与校园网。
作为信息高速公路主要技术基础的数据通信网具有以下特点：
1 适应大容量与突发性通信的要求。
2 适应综合业务服务的要求。
3 开放的设备接口与规范化的协议。
4 完善的通信服务与网络管理。
人们将采用X。25建议所规定的DTE与DCE接口标准的公用分组交换网叫做X。25网。
帧中继是一种减少接点处理时间的技术。

综合业务数字网ISDN：
　B-ISDN与N-ISDN的区别主要在：
2 N是以目前正在使用的公用电话交换网为基础，而B是以光纤作为干线和用户环路传输介质。
3 N采用同步时分多路复用技术，B采用异步传输模式ATM技术。
4 N各通路速率是预定的，B使用通路概念，速率不预定。

异步传输模式ATM是新一代的数据传输与分组交换技术，是当前网络技术研究与应用的热点问题。
ATM技术的主要特点是：
3 ATM是一种面向连接的技术，采用小的，固定长度的数据传输单元。
4 各类信息均采用信元为单位进行传送，ATM能够支持多媒体通信。
5 ATM以统计时分多路复用方式动态的分配网络，网络传输延迟小，适应实时通信的要求。
6 ATM没有链路对链路的纠错与流量控制，协议简单，数据交换率高。
7 ATM的数据传输率在155Mbps-2。4Gbps。
促进ATM发展的要素：
2 人们对网络带宽要求的不断增长。
3 用户对宽带智能使用灵活性的要求。
4 用户对实时应用的需求。
5 网络的设计与组建进一步走向标准化的需求。 

一个国家的信息高速路分为：国家宽带主干网，地区宽带主干网与连接最终用户的接入网。
解决接入问题的技术叫做接入技术。
可以作为用户接入网三类：邮电通信网，计算机网络（最有前途），广播电视网。

第四章 局域网应用技术 决定局域网的主要技术要素是：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。 局域网从介质访问控制方法分为：共享介质局域网与交换式局域网。 总线局域网的介质访问控制方式采用的是“共享介质”方式。 介质访问控制方法是控制多个结点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。 根据星型拓扑的定义，星型拓扑中存在中心结点，每个结点通过点与点之间的线路与中心结点连接，任何两结点之间的通信都要通过中心结点转接。 普通的共享介质方式的局域网中不存在星型拓扑。但是以交换分机CBX为中心的局域网为中心的局域网系统可以归为星型局域网拓扑结构。 双绞线三类线带宽为16MHz，适合于10MHz以下的数据。4类20MHz。语音。5类100MHz，甚至可以支持155MHz异步传输模式ATM。 共享介质访问控制方式主要为： 1 带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法。 2 令牌总线方法（TOKEN BUS）。 3 令牌环方法（TOKEN RING）。 IEEE802。2标准定义的共享局域网有三类： 1 采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网。 2 采用TOKEN BUS介质访问控制方法的总线型局域网。 3 采用TOKEN RING介质访问控制方法的环型局域网。 ETHERNET(以太网)的核心技术是它的随机争用型介质访问方法既CSMA/CD介质访问控制方法。 最早使用随机争用技术的是夏威夷大学的校园网。 CSMA/CD的发送流程可以简单的概括为1先听先发2边听边发3冲突停止4随机延迟后重发。 冲突检测是发送结点在发送的同时，将其发送信号波形与接受到的波形相比较。 TOKEN BUS（令牌总线方法）是一种在总线拓扑中利用“令牌”作为控制结点访问公共传输介质的确定型介质访问控制方法。 所谓正常稳态操作是网络已经完成初始化，各结点进入正常传递令牌与数据，并且没有结点要加入与撤除，没有发生令牌丢失或网络故障的正常工作状态。 令牌传递规定由高地址向低地址，最后由低地址向高地址传递。 令牌总线网在物理上是总线网，而在逻辑上是环网。 交出令牌的条件： 1 该结点没有数据帧等待发送。 2 该结点已经发完。 3 令牌持有最大时间到。 推动局域网发展的直接因素是个人计算机的广泛使用。 如果网中有N个结点，那么每个结点平均能分配到带宽为10Mbps/N。 共享介质局域网又可以分为Ethernet，Token Bus，Token Ring与FDDI以及在此基础上发展起来的Fast Ethernet，FDDI II等。交换式局域网可以分为Switched Ethernet与ATM LAN，以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。 光纤分布式数据接口是一种以光纤作为传输介质的高速主干网。 Gigabit Ethernet的传输速率比Fast Ethernet（100Mbps）快10倍，达到1000Mbps，将传统的Ethernet每个比特的发送时间由100ns降低到1ns。 根据交换机的帧转发方式，交换机可以分为3类： 1 直接交换方式。 2 存储转发交换方式。 3 改进直接交换方式。 局域网交换机的特性： 1 低交换传输延迟。 2 高传输带宽。 3 允许10Mbps/100Mbps。 4 局域网交换机可以支持虚拟局域网服务。 虚拟网络（VLAN）是建立在交换技术基础上的。 虚拟网络是建立在局域网交换机或ATM交换机上的，它以软件的形式来实现逻辑组的划分与管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。 对虚拟网络成员的定义方法上，有以下4种： 1 用交换机端口号定义虚拟局域网。（最通用的办法） 2 用MAC地址。 3 用网络层地址。（例如用IP地址来定义）。 4 IP广播组。 这种虚拟局域网的建立是动态的，它代表一组IP地址。 10 BASE-5是IEEE 802。3物理曾标准中最基本的一种。它采用的传输介质是阻抗为50偶的基带粗同轴电缆。 网卡是网络接口卡NIC的简称，它是构成网络的基本部件。 网卡分类： 按网卡支持的计算机种类：标准以太网卡。PCMCIA网卡（用于便携式计算机）。 按网卡支持的传输速率分类：普通的10Mbps。高速的100Mbps网卡。10/100Mbps自适应网卡。1000Mbps网卡。 按网卡支持的传输介质类型分类：双绞线网卡。粗缆网卡。细缆网卡。光纤网卡。 普通的集线器两类端口：一类是用于连接接点的RJ-45端口，这类端口数可以是8，12，16，24等。另一类端口可以是用于连接粗缆的AUI端口，用于连接细缆的BNC端口，也可以是光纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。 按传输速率分类：1。10Mbps集线器。2。100Mbps集线器。3。10Mbps/100Mbps自适应集线器。 按集线器是或能够堆叠分类：1。普通集线器。2。可堆叠式集线器。 按集线器是或支持网管功能：1。简单集线器。2。带网管功能的集线器。 局域网交换机的定义。 专用端口，共享端口。 局域网交换机可以分为： 1 简单的10Mbps交换机。 2 10Mbps/100Mbps自适应的局域网交换机。 使用同轴电缆组建以太网是最传统的组网方式。 粗同轴电缆与细同轴

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