马哥教育20期面授2班第一周课程练习1

计算机系统.jpg计算机基础
 
 1,计算机系统
     

     硬件系统

           主机部分:中央处理器CPU(运算器ALU、控制器CU);

           存储器:

           ROM:Read Only Memory只读存储器。断电后信息不丢失,如计算机启动用的BIOS芯片。存取速  

           度很低,(较RAM而言)且不能改写。由于不能改写信息,不能升级,现已很少使用。

           RAM:RamdomAccessMemory随机存储器,高速存取,读写时间相等,且与地址无关,如计算

           机内存

           外部设备:

           辅助存储(硬盘、软盘、光盘、其他);

           输入输出设备(键盘、鼠标、打印机、扫描仪、显示器);

           其他:调制解调器、光猫

           程序:指令+数据=算法+数据结构

           CPU在设计时候就支持“加减乘除“这些通常叫做普通指令,还有一种叫做特权指令,能够清空其他指令。

           CPU计算时候需要从存储器中提取数据,每个存储单元叫做cell,大小固定是1Byte 也就是8bit,若一个32位  

           的CPU最多能识别出多大内存,可以计算

      
            2^32=2^10*2^10*2^10*2^2

                     1024*1024*1024*4    Byte

                              1024*1024*4    KB

                                       1024*4   MB

                                               4    GB                 
 

   

     软件系统

           系统软件:操作系统、程序语言处理系统、数据库、驱动程序

           应用软件:通用软件(办公软件例如:OFFICE);专用软件(适用各个工作环境的软件)其他

   

 
 2,计算机发展史

       计算机发展年代时间表:

             40-50年代 第一代计算机 电子管时代 ENIAC

             50-60年代 第二代计算机  晶体管时代

             60-70年代 第三代计算机  集成电路时代

             70-       第四代计算机  大规模集成电路时代

        冯诺依曼计算机体系:                     

             运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

       摩尔定律
             
             当价格不变时,集成电路上可容纳的数目,每隔18-24个月变会增加一倍,性能也提升一倍   

       计算机分类

              按照信息的表示分类:数模混合计算机、模拟计算机、数字计算机;

              按照应用分类:专用计算机,通用计算机

              按照规模分类:巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器

       服务器分类
       
              塔式、机架式(目前比较常见,厚度通常为1U 2U 3U 4U 5U 7U 1U=1.75英寸=44.45毫米 通常用5厘米来表示 )、刀片式               

      3,硬件发展史

        CPU

               中央处理单元:运算器+控制器

               厂商:Intel(Xeon:至强;Itanium:安腾 )、AMD (Althlon MP) IBM(Power)

               参数:
                    主频:cpu的时钟频率
                    外频:系统总线的工作频率(可超频)
                    倍频:cpu外频与主频相差的倍数(固定)

                    主频=外频*倍频

               高速缓存:

                    一级缓存L1
                    二级缓存L2
                    三级缓存L3  

              内存总线速度=外频 cpu与二级高速缓存和内存之间的通信速度

               类型

                    x86 x64 ARM m68000(moto) power powerpc(apple,ibm,moto) Ultrasparc(Sun) Alpha(HP)

              服务器cpu

                    非x86服务器:价格贵,封闭体系,稳定性好,用于银行

                    x86服务器   :便宜,兼容性好,稳定性差,安全性低,用于pc

        主板

            bios芯片

            I/O控制芯片

            面板控制开关接口

            扩充插槽

            供电插件

      内存
         
       定义:直接寻址的空间,存取速度快,断电丢失数据。

           内存带宽计算公式:带宽=内存时钟频率×内存总线位数×倍增系数/8

           DDR2 800 400MHz带宽=400*2*64/8=6400MB/s=6.4GB/s

           DDR2 667 333MHz带宽=333*2*64/8=5400MB/s=5.4GB/s

           发展过程

            30pin SIMM内存1988年以前
            72pin SIMM内存1988-1990
            EDO  DRAM内存 1991-1994
            PC66 SDRAM   1995年后
            DDR
            DDR2
            DDR3

        服务器内存
    
              再选被用内存技术:防止内存坏掉或者故障,有预留的保存,备用的内存和原有的大小相等;

              内存镜像:内存出现故障时,提供数据保护功能,数据同时写入两个镜像内存区域,当一个坏掉是,可以不影响的从另一个读取。

  硬盘

       结构:存储介质(盘片)、读写头(磁头)、马达

       接口类型:IEEE 1349接口、IDE接口、SCSI接口、目前最主流的接口是SATA和SAS(兼容SATA)

       种类:

          SATA:容量一般有250g 320g 500g 750g 1t 2t,转速5400 7200 缓存8m 16m 32m

          SAS:容量一般有 146g 300g 450g 600g 1t、2t,转速 10000 15000,缓存16m 32m 64m

          SSD 读写速度快,性能稳定,防震,散热好

        目前计算机瓶颈:硬盘读写速率慢
        
   Raid卡

        实现RAID建立和重建,检测和修复多为错误,错误磁盘自动检测等,把若干磁盘按照要求组成一个整体,由阵列控制管理,提高磁盘子系统的性能和可靠性

   显卡
   
         16m 32m

   网卡
   
         1gb/s 千兆网卡
         infiniband 光纤网卡

   网络存储
   
        普通存储 :硬盘,软盘,光盘

        磁盘阵列

        存储网络:DAS 直接存储 相当于本机存储,成本低方便简单
                  NAS 网络存储 基于文件协议NFS SMB/CIFS 类似FTP服务器,集中管理,跨平台,可靠性差,适用于小型网络。
                  SAN 存储区域网 基于SCSI IP ATM协议等,实现复杂,成本高,性能好,稳定性好

   操作系统
          
      OS的作用:硬件驱动、进程管理、内存管理、网络管理、安全管理、文件管理

      类别: 服务器 linux aix windows
             桌面    windows apple
             移动   安卓 ios

   开发接口
   
      API 应用目录接口 定义源代码和库直接的接口—同样的源代码可以在支持这个api的任何系统中编译

      ABI 应用二进制接口 应用程序与操作系统之间的底层接口—允许编译好的目标代码在使用兼容ABI的系统中无需改动就能运行

      POSIX IEEE在操作系统上定义的一系列API标准

      运行程序格式:windows exe、dll,lib
                    linux  ELF,so,.a

   编程语言

        低级语言 :机器语言(0 1);汇编语言 和机器语言一一对应,与硬件关系紧密,用于驱动开发

        中级语言 c 系统级应用、驱动程序

        高级语言 jave c#
         python php 更靠近人

   服务器OS

        WINDOWS

        LINUX

        UNIX:System(bell lab , aix solaris hp_ux);BSD(netbsd openbsd freebsd)

  linux起源
 
        1984 Richard Stallman发起GNU计划,开发了基于unix的自由软件和工具代表 gcc vi

        创建gpl 公共许可证

        1991 linux torvalds 发布linux 并加入GNU
        www.kernel.org

        linux系统是由内核和GNU的软件组合在一起

   linux常见的版本
   
        slackware :SUSE Enterprise Server
        opensuse桌面

        debian  ununtu,mint

        redhat  redhat enterprise linux 18发布一个新版本
                fedora 6个月一个版本,也是redhat测试版
                centos  社区版本
                中标麒麟

         Archlinux
         Gentoo
         LFS
         Android

   开源

        定义: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,使用开源后必须开源

        分类 :商业,共享,自由
        
         开源协议 : GPLv2 GPLv3 LGPL
                   apache :apache
                   BSD:bsd
                   Mozilla
                   MIT
   LINUX的哲学
         1,一起皆文件
         2,程序小,功能单一
         3,链接程序,可共同完成复杂的任务、
         4,避免令人困惑的用户界面
         5,配置数据存储在文本中                

原创文章,作者:伊斯多洛,如若转载,请注明出处:http://www.178linux.com/25293

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