计算机基础

计算机基础

计算机系统

1、总论：

计算机系统由硬件（Hardware）系统和软件（Software）系统两大部分组成

            

2、计算机硬件

计算机（Computer）:俗称电脑，是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对海量数据进行自动、高速地处理，然后把处理结果输出的现代化智能电子设备。

（1）计算机硬件组成

冯·诺伊曼体系：计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成

 

10进制和2进制:

二         十

0           0

1            1

10           2

100          4

1000          8  2^3

10000       16

100000      32  2^5     

Linux系统用bc：

unbuntu 安装bc:apt install bc

命令 bc

obase=2

97

1100001

quit

截图1：输出2进制，默认输出10进制

截图2：输入2进制，默认输出10进制

（2）按规模划分

• 巨型计算机
• 大型计算机
• 小型计算机
• 微型计算机

        

（3）服务器

    

服务器按照外形分类：

• 塔式服务器
• 刀片式Blade服务器
• 机架式Rack服务器

塔式服务器

    

刀片式Blade服务器

        

机架式Rack服务器

        

按照CPU体系架构来区分，服务器分类：

• 非x86服务器
• x86服务器

    

(A)服务器硬件组成

电源、cpu、内存、硬盘、网卡、PCI、风扇

    

服务器配置示例

        

（a）服务器硬件--CPU

         CPU是Central Processing Unit的缩写，即*处理器，由控制器和运算器构成，是整个计算机系统中最重要的部分。

  

• 主频
• 外频
• 倍频    主频=外频X倍频
• 高速缓存（cache）
• 内存总线速度
• 地址总线宽度

    

cpu类型

    

服务器硬件--主板

（b）服务器硬件--内存

    

    

补充：

北桥是个人电脑主板芯片组两枚大规模芯片中的一枚。北桥被用来处理高速信号，通常处理CPU（处理器），RAM（内存），AGP端口或PCI Express,和南桥芯片之间的通信。

南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、

字节    byte 1111 1111

位        bit 0 1

1字节=8位

• 在线备用内存技术
• 内存镜像

    

补充：

存储容量的单位换算：

K 1024 2^10

M 1024K 2^20

G 1024M 2^30

T 1024G 

P 1024T

E 1024P

Z

Y

N

D

B

（c）服务器硬件--硬盘

  

硬盘的接口类型：

• • IDA接口
  • SCSI接口
  • SATA接口
  • SAS接口

    

服务器的性能短板：

    

SSD硬盘：

    

（d）服务器硬件--阵列卡

Raid卡

    

（e）服务器硬件--电源

        

        

（f）服务器硬件--显卡

        GPU：Graphic Processing Unit,即“图形处理器”

        

（g）服务器硬件--网卡

    

1Gbps     ==>1Gbit/second

（h）服务器硬件--热插拔技术

    

 

（i）服务器硬件--机柜

        

机架式服务器-机架及其配件

        

（4）存储基础知识--存储网络

存储网络：

• • DAS------直接连接存储
  • NAS------网络连接存储
  • SAN------存储区域网络

·

  网络连接存储

        

   存储区域网络

        

DAS、NAS、SAN三者比较：

        

3、计算机软件

（1）操作系统

OS:Operating System

• • 硬件驱动
  • 进程管理
  • 内存管理
  • 网络管理
  • 安全管理
  • 文件管理

    

（2）开发接口标准

ABI/API/POSIX

libary 库

加密 算法

算法库

程序  调用API    库

 

运维：会看说明书       使用

使用APP 开发人

库           开发库

OS          开发

硬件        开发

（3）Library function 和system call

 

user -->    app    -->  libary    --> system call     --> kernel       --> hardware

（3）用户和内核空间

用户空间 User space

内核空间 Kernel space

    

    

 

（4）编程语言

• 低级语言
• 中级语言
• 高级语言

    

（5）服务器三大操作系统

    

（6）服务器操作系统市场

        

 

（7）兼容分时系统

        

（8）兼容分时系统Multics

4、Ken Thompson:一切为了游戏

Unix历史

GNU

5、Linux起源

eg:centos=linux(os kernel)+gnu app

完成比完美更重要

6、Linux发行版

7、Linux内核

8、开源 Open Source

9、开源协议

10、Linux哲学思想

• 一切皆文件（包括硬件）
• 小型，单一用途的程序
• 链接程序，共同完成复杂的任务
• 避免令人困惑的用户界面
• 配置数据存储在文本中

 

 

 

详见：https://www.yuque.com/docs/share/515f2231-2df0-4d9e-8b3c-3ef623bd62bb?#（密码：xlty）