第二次寒假作业
操作系统与文件系统
操作系统，简称 OS，其实也是程序，但它有操作硬件的特殊权限可以运行和管理其它程序
第一个操作系统加强了程序加载方式，之前只能一次给一个程序，现在可以一次多个，当计算机运行完一个程序，会自动运行下一个程序，这样就不会浪费时间，找下一个程序的纸卡，这叫批处理
批处理：批处理就是对某对象进行批量的处理
操作系统是硬件与软件间的媒介，操作系统提供 API 来抽象硬件，API---"设备驱动程序"
输入或者输出硬件（I/O）
50年代后期，英国曼彻斯特大学开始研发世界上第一台超级计算机
多任务处理:用户可以在同一时间内运行多个应用程序,每个应用程序被称作一个任务
操作系统会自动处理虚拟内存和物理内存之间的映射
虚拟内存拥有动态内存分配机制，后者：使程序的内存大小可以灵活增减。作用：为操作系统同时运行多个程序提供了极大的灵活性。
给程序分配专用的内存范围，可以让程序出现错误时不会影响到其他程序，这也叫内存保护。
分时操作系统：在有多个用户使用不同终端的情况下，分配一小部分处理器、内存等给每个用户
操作系统的内核：内存管理，多任务和输入/输出处理
内存（Memory）叫"易失性"存储器，存储器（Storage）叫"非易失性"的存储器
最早的存储介质是打孔纸卡以及纸卡的亲戚 打孔纸带，最大纸卡程序是美国军方的"半自动地面防空系统" 简称 SAGE，纸卡优点：不用电而且便宜耐用。缺点：读取慢，只能写入一次
延迟线存储器（Delay Line Memory）：由Presper Eckert 在 1944 年建造 ENIAC 时发明
EDVAC 是最早的 "存储程序计算机" 之一
磁芯存储器：通过施加电流以及反方向电流使磁化的方向（极性）反转来记录"1"或者"0"，从 1950 年代中期开始成为主流流行了 20 多年
磁带存储器：磁带是纤薄柔软的一长条磁性带子卷在轴上，磁带可以在"磁带驱动器"内前后移动，里面有一个"写头"绕了电线，电流通过产生磁场，导致磁带的一小部分被磁化，电流方向决定了极性，代表 1 和 0，还有一个"读头"，可以非破坏性地检测极性
磁带的主要缺点是访问速度，因为磁带是连续的，必须倒带或快进到达特定位置。优点是磁带小而便宜
磁鼓存储器：金属圆筒，盖满了磁性材料以记录数据，滚筒会持续旋转，周围有数十个读写头，等滚筒转到正确的位置读写头会读或写 1 位(bit) 数据，为了尽可能缩短延迟, 鼓轮每分钟上千转
硬盘：磁盘表面有磁性，写入头和读取头 可以处理上面的 1 和 0
内存层次结构：用不同性能和价格的内存混合在一起，来取得性能与价格间的平衡
软盘：硬盘的亲戚，除了磁盘是软的，其他基本一样，相比硬盘具有更高的便携性
光盘（CD）:光盘表面有很多小坑，造成光的不同反射,光学传感器会捕获到，并解码为 1 和 0
TXT 文本文件，WAV 音频文件，BMP 图片文件
目录文件：用来解决多文件问题，存其他文件的信息，比如开头，结尾，创建时间等
分层文件系统 - Hierarchical File System：有不同文件夹，文件夹可以层层嵌套
压缩：能存更多文件，传输也更快
命令行界面 Command line interface：输入命令，计算机会给予回应
集成电路的发展实际上是由军事应用大大推进的，美国造超级计算机进一步推进集成电路
网格 Mesh：如果我们需要画比立方体复杂的图形，三角形比线段更好，在3D图形学中我们叫三角形"多边形"(Polygons)，一堆多边形的集合叫网格，网格越密，表面越光滑，细节越多
计算机网络安全
局域网(LAN),媒体访问控制地址(mac),广域网（WAN）
IP(互联网协议):负责把数据包送到正确的计算机
UDP(用户数据报协议):UDP负责把数据包传送到正确的程序，有端口号（哪个程序），校验和（数据是否损坏)
TCP(传输控制协议):如果要控制所有数据必须到达，就用传输控制协议
网络安全
计算机安全可以看成是保护系统和数据的：
保密性：只有有权限的人，才能读取计算机系统和数据
完整性：只有有权限的人，才能使用和修改系统和数据
可用性：有权限的人，可以随时访问计算机系统和数据
人工智能
机器学习：让计算机可以从数据中学习
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