7.20_计算机基础知识

时间：2016-07-25 16:47:27 阅读：247 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：linux 计算机基础

计算机系统

计算机系统组成的两大部分

硬件系统

主机

中央处理器CPU｛运算器，控制器｝

内存储器｛ROM，RAM｝

外部设备

外部存储器｛硬盘、软盘、光盘、磁带等｝

输入设备｛键盘、鼠标、扫描仪等｝

输出设备｛显示器、打印机、绘画仪等｝

其他设备｛调制解调器等｝

软件系统
系统软件

操作系统

程序语言处理系统

数据库管理系统

服务程序｛检查、诊断、调试程序｝

应用软件

通用应用软件｛如office办公软件包等｝

专用应用软件｛用户程序｝

冯·诺依曼体系结构，1946提出,计算机五大结构：

CPU｛运算器，控制器｝

存储器

输入设备

输出设备

计算器规模划分和功能用途

巨型计算机：国防、科学计算（如我国天河一号）

大型计算机：科学计算、数据处理（如IBMz13）

小型计算机：数据采集（如IBM-AIX，HP-UNIX）

微型计算机：商业用途、办公自动化等

服务器按照功能划分

Web服务器、数据库服务器、邮件服务器、文件服务器、中间件应用服务器、日志服务器、监控服务器，程序版本控制服务器、虚拟机服务器、打印服务器、域控制服务器、多媒体服务器、通讯服务器、ERP服务器等

服务器按外形分类：

塔式服务器、机架式服务器（rack）、刀片式服务器（集群服务器比较多）

现在的服务器，应当尽量避免单点故障（single failture）

服务器按照CPU体系架构分类：

非X86服务器：RISC、EPIC，特点是比较贵、稳定性好、性能强,一般用于金融、电信等大型企业核心。

X86服务器:CISC、特点是便宜、稳定性差。

主要生产服务器CPU的公司

INTEL:XEON至强、安腾

AMD:ALTHLON MP

IBM:POWER CPU

1.服务器硬件

主板mainboard、系统板systemboard或母板(motherboard)

组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件

BIOS:BASIC INPUT OUPUT SYSTEM

2.内存：分为内存（RAM）和外存（ROM）

RAM：断电后数据丢失

内存RAM带宽的计算方法

DDR2 667 ，运行频率333MHz,带宽为

333x2x64/8=5400MB/s=5.4GB/s

DDR2 800 , 运行频率400MHz,带宽为

400x2x64/8=6400MB/s=6.4GB/s

ROM：断电后数据可以保存（硬盘，U盘等）

硬盘的组成

存储介质（Media）：盘片

读写头（Read Write Head）：磁头

马达（有5k4RPM、5k9RPM、7k2RPM、1wRPM、1.5wRPM等转速）

硬盘容量存储单位转换

1byte字节=8bit位

2^10 1024b=1k

2^20 1024K=1M

2^30 1024M=1G

2^40 1024G=1T

2^50 1024T=1P

2^60 1024P=1E

2^70 1024E=1Z

2^80 1024Z=1Y

2^90 1024Y=1B

注意，厂家的生产的硬盘是按10进制的，所以硬盘的容量并不和标准的2进制格式容量相同。

硬盘接口类型：

目前主流的硬盘接口为SATA和SAS接口，

因此，硬盘按接口类型可分为SATA硬盘和SAS硬盘。

服务器的性能短板：

如果CPU有每秒处理1000个服务请求的能力，各种总线的负载能力能达到500个，但网卡只能接受200个请求，而硬盘只能负担150个的话，那这台服务器得处理能力只能是150个请求/秒，有85%的处理器计算能力浪费了。在计算机系统当中，硬盘的读写速率已经成为影响系统性能进一步提高的瓶颈。

存储网络：

DAS----直接连接存储(Direct Attached Storage

存储设备与主机的紧密相连。

管理成本较低，实施简单。

储时直接依附在服务器上，因此存储共享受到限制。

CPU必须同时完成磁盘存取和应用运行的双重任务，所以不利于CPU的指令周期的优化，增加系统负担。

NAS-----网络连接存储(Network Attached Storage)

通过局域网在多个文件服务器之间实现了互联，基于文件的协议（NFS、SMB/CIFS ），实现文件共享。

集中管理数据，从而释放带宽、提高性能。

可提供跨平台文件共享功能。

可靠性较差，适用于局域网或较小的网络。

SAN-----存储区域网络(Storage Area Networks)

利用高速的光纤网络链接服务器与存储设备，基于SCSI，IP，ATM等多种高级协议，实现存储共享。

服务器跟储存装置两者各司其职。

利用光纤信道来传输数据﹐以达到一个服务器与储存装置之间多对多的高效能、高稳定度的存储环境。

实施复杂，管理成本高。

POSIX: Portable Operating System Interface

IEEE在操作系统上定义的一系列API标准

POSIX兼容的程序可在其它POSIX操作系统编译执行

编程接口

低级语言

机器语言：0和1

汇编语言：和机器语言一一对应，与硬件相关的特有代

码、驱动程序开发

中级语言：C

系统级应用、驱动程序

高级应用:java, Objective-C,C#,python, php

应用级程序开发

服务器三大操作系统

Windows：

Linux：GNU/Linux

Unix：

System:（Bell Lab）

AIX （IBM）

Solaris (SUN)

HP-UX (HP)

BSD: （BSRG）Berkeley System Distribution

NetBSD

OpenBSD

FreeBSD

Linux起源

1969unix诞生,(PS:linus也是1969年出生)

1984年：Richard Stallman发起GNU项目和自由软件基金会

GNU是英文GNU is not Unix的意思

创建开源的UNIX实用工具版本，如GCC和VI软件

创建通用公共许可证（GPL）

开源软件许可实施原则

1991年：Linus Torvalds发布Linux

创建开放源码，类Unix的内核，在GPL下发布

Linux操作系统：

Linux内核+ GNU工具=完整的类UNIX操作系统

Linux发行版

slackware:SUSE Linux Enterprise Server (SLES)

opensuse桌面

debian: ubuntu，mint

redhat： rhel: redhatenterprise linux

每18个月发行一个新版本

CentOS：兼容rhel的格式

fedora：每6个月发行一个新版本

ArchLinux：轻量简洁

Gentoo：极致性能，不提供传统意义的安装程序

LFS: Linux From scratch 自制Linux

Android: kernel+busybox（工具集）+java虚拟机

开源协议

开源：软件和源代码提供给所有人

自由分发软件和源代码

能够修改和创建衍生作品

作者的代码完善

软件分类：商业，共享，自由

世界上的开源许可证，大概有上百种

GPLv2, GPLv3, LGPL(lesser)：copyleft，WordPress

Apache: apache

BSD: bsd

Mozilla

Apache

MIT

Linux哲学思想

1.一切皆文件(包括硬件)

2.由众多目的的单一应用程序组成：一个程序只做一件事，且做好

3.组合目的的单一的小程序完成复杂的任务

4.尽量避免跟用户交互

5.使用文本文件保存配置信息

6.提供机制，而非策略

其他未整理笔记

部分FHS理解

/根目录

/boot kernel

/home 家目录

/root root用户的家目录

/dev 硬件目录

/etc 配置文件目录

/usr 相当于windows系统的windows和program文件夹

/lib64库文件目录

/var 变化的文件，放日志之类的文件夹

/proc 内存数据，进程文件，虚拟的数据，不占用磁盘空间

LINUX磁盘分区

IDE

/dev/hda,hdb

/dev/hdc 老ide设备这个一般是光驱

SCSI

SATA

SAS

USB

/dev/sd[a-z],sdaa,sdab,sdaz,sdba....如此类推

MBR

主分区：一个磁盘<=4,

扩展分区: 最多一个+主分区<=4

/dev/sda1-4 主分区 , 主分区的号码可以在1-4的范围内自定义，但是建议默认就可以了

逻辑分区：

/dev/sda（5-n）

/dev/sda1 mount挂载 c:\testdir

GPT

支持2.2tb以上硬盘

主分区可以有多个

IDE