計算機硬體組成及作業系統

2022-05-15 15:41:44 字數 2894 閱讀 7175

上節課內容回顧:

1、什麼是buffer與cache,它們各自的作用是什麼

linux系統會把記憶體分為兩種區域:

buffer:緩衝區,攢一大波資料,再刷入硬碟

cache:快取,把硬碟的資料在記憶體中快取好,cpu取的時候可以直接從記憶體取

2、什麼是核心態與使用者態

核心態——>作業系統正在控制硬體

使用者態-->應用程式正在執行

3、機械磁碟的io延遲時間=平均尋道時間4ms+平均延遲時間5ms

4、乙個7200轉的硬碟帶來的io延遲大概是9ms

5、作業系統的啟動流程是什麼?

1、計算機加電

2、啟動bios(計算機啟動一定會先啟動bios系統),掃瞄啟動裝置,從某乙個啟動裝置中找到作業系統

3、讀取啟動裝置的第乙個扇區的大小(稱之為主引導記錄mbr)

446 bootloader=》grub程式

64分割槽資訊

2結束標誌位

4、grub程式負責將作業系統核心裝載入記憶體,啟動作業系統

5、作業系統會讓bios去檢測驅動程式

6、如何防止伺服器斷電?

1.選雙電源機房。雙電源接通到ups裝置上。

2.機房應該配備ups。

3.配備小型柴油發電機

詳見:ups解釋詞:

7,、虛擬記憶體:

使計算機可以執行大於物理記憶體的程式,暫時不需要執行的程式放到磁碟的某塊地方,這塊地方成為虛擬記憶體,一般在特殊緊急情況下使用,保命為主,在linux中稱為swap。

今日內容

一、硬碟介面

ide並口

sata串列埠===》現在常用

scsi *****=》現在常用

sas(sata+scsi)

光纖通道

ssd+sas***************==》土豪

ssd+sata***************==》常規,對速度有特殊要求

機械硬碟+sas**********====》常規,比較核心業務使用,對速度要求常規

機械硬碟+sata**********====》內部服務

#    raid=》"硬碟的集群"

多塊硬碟要連線到raid卡(陣列卡)上:

然後製作raid

raid0

至少1塊盤

容量:n塊盤何在一起的總容量

效能:理論上是n塊盤合在在一起的讀寫速度,實際上是要略低一些

冗餘性:不允許壞任何一塊盤

場合:追求讀寫效能,但是對資料安全性沒有啥要求,列如集群伺服器

特點:追求速度,不考慮資料安全

raid1

至少2塊盤

容量:1快盤的容量

效能:幾乎就是一塊盤的讀寫速度

冗餘性:可以壞一塊盤,另外一塊盤有完整的資料

場合:對資料安全有要求,對速度讀寫速度沒有特殊要求,列如伺服器的系統盤

特點:追求資料安全,不考慮速度

raid5(介於raid0和raid1之間,是一種折中的方案)

至少3塊盤,兩兩之間做校驗===》異或運算,相同結果為0,不同結果為1

容量:廢掉一塊盤的容量,等量盤的情況下,容量低於raid0

效能:讀寫速度低於raid0,高於raid1

冗餘性:可以壞一塊盤,其餘兩塊盤可以通過奇偶校驗推導出壞盤的資料

場合:一般的場合都可以用

raid10

至少4塊盤

raid1和raid0之間整合的產物,兼顧了raid1和raid0的效能,但是成本大幅度提公升

通常用於資料庫伺服器

硬碟的容量單位:

1b=8bit //位元組(b、byte)

1kb=1024b //千位元組(kb、kilobyte)

1mb=1024kb //兆位元組(mb,megabyte)

1gb=1024mb //吉位元組(gb,gigabyte)

1tb=1024gb //太位元組(tb,terabyte)

1pb=1024tb //拍位元組(pb,petabyte)

1eb=1024pb //艾位元組(eb,exabyte)

1zb=1024eb //澤位元組(zb,zettabyte)

1yb=1024 zb //堯位元組(yb、yottabyte)

1bb=1024yb //bb(brontobyte)

1nb=1024bb //nb (nonabyte)

1db=1024nb //db (doggabyte)

優化的基本原則

1.針對讀操作,資料能從記憶體取就不要從硬碟

2.針對寫操作,在記憶體中攢一波在寫入硬碟

二、作業系統(了解)

前言:作業系統最核心的概念就是程序

程序指的就是乙個程式的執行過程,具體來說指的是作業系統控制硬體來執行的過程

第二代計算機

批處理系統

一次把乙個或者一道程式讀入記憶體,執行完畢後,在執行下乙個程式沒有並行,稱之為序列

優點:1.充分利用了計算機資源

缺點:1.讓程式設計師明顯感覺到等待

2.程式的執行是序列

3.整個過程都是人參與的

第三代計算機(******)

併發:多個任務看起來是同時執行

多道技術==》併發

1.空間上的復用:多道程式在執行前先必須載入到記憶體中

2.時間上的復用:多個任務復用湊的時間片,通俗的講就是cpu在多個程式之間來回切換  

什麼時候切換呢?

i:當乙個任務遇到io,肯定要切換-》提公升效率

ii:乙個任務沒有遇到io但是占用cpu時間過長,也要切換=》降低效率

ps:多個程序的記憶體空間是互相隔離的,而且是物理隔離

分時作業系統ctts:多使用者多工

應用多道技術來實現多個任務的併發的執行

計算機硬體組成

首先計算機的出現就是為了代替人力去工作 大前提 計算機的所有組成都是模仿人的某一器官或者是功能去設計的 控制器 是計算機的指揮系統,負責控制所有其他硬體執行的元件 相當於人類的大腦 運算器 負責數 算與邏輯運算 相當於人類大腦 儲存器訪問資料 記憶體 比如記憶體條 基於電訪問資料,斷電資料全部丟失 ...

計算機硬體組成

1.cpu 人體大腦 進行邏輯運算 排程其它裝置工作 大腦指揮腿手臂運動 2.記憶體條 人體臨時記憶 計算計把資料載入到記憶體中,然後和cpu排程工作 你把看到的東西進行臨時的記憶 把計算計的磁碟資料,臨時放在記憶體中處理 3.顯示卡 相當於人的眼睛看到且處理的美麗事物 處理計算機的圖形相關工作 5...

計算機硬體系統的組成

運算器功能 1 執行所有的算術運算。如加 減 乘 除等基本運算及附加運算。2 執行所有的邏輯運算並進行邏輯測試。如與 非 或 零值測試或兩個值的比較等。組成 1 算術邏輯單元 alu 負責處理資料,實現對資料的算術運算和邏輯運算。2 累加暫存器 ac 也稱累加器,當算術邏輯單元alu執行運算時,為其...