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