Linux學習之計算機概論

進入網絡安全行業,Linux操作系統的使用是必須掌握的一門技能,《Linux鳥哥的私房菜》這本書真的是一本很棒的書,非常適合Linux的入門學習。

1. 計算機:接收用戶輸入指令與數據,經過中央處理器的數據與邏輯單元運算處理後,以產生或存儲成有用的信息。

2. 計算機硬件的五大單元:輸入單元(包括鍵盤、鼠標、掃描儀、手寫板等)、輸出單元(例如屏幕、打印機等)、CPU內部的控制單元、算術邏輯單元和內存(CPU讀取的數據都是從內存讀取來的)。

我們從輸入單元輸入數據到內存中去,CPU將數據再從內存中讀取出來,數據經CPU處理完畢後,再經過內存傳輸到輸出單元。

3. 接口設備:存儲設備(硬盤、光盤磁帶等)、顯示設備(它與顯示的精度、色彩與分辨率都有關係)、網絡設備。

4. 運作流程:

  • CPU:相當於我們人體的大腦,每個人會做的事情都不一樣,但是主要都是通過大腦來進行判斷和控制的。CPU的頻率是指CPU每秒鐘可以進行運算的工作次數。CPU每次能處理的數據量稱爲字組大小,字組大小依據CPU的設計而有32位和64位。我們現在所稱的計算機是32和64位就是依據CPU解析的字組大小而來的。

  • 內存:相當於我們大腦中的記錄區塊,在我們與外界進行活動交流時,將交流互動暫時記錄下來,供大腦來進行判斷。

  • 硬盤:相當於大腦中的長期記憶區塊,將重要的數據保存起來,以免將來再次用到這些數據。

  • 主板:相當於整個的神經系統,將所有重要的組件全部連接起來,通過神經系統來控制整個身體的活動。

  • 各項接口設備:人體與外界互動通信的關鍵部位。

  • 顯卡:腦袋裏的影像,也是受到CPU控制的。

  • 電源:人體的心臟,能量的來源。

5. 在計算機的世界,其實只有0和1,0/1的單位我們稱之爲bit(位),但是bit實在是太小了,我們保存一份簡單的數據都需要使用8個bit的單位,所以定義了Byte(字節)這個單位,1Byte=8bit,但是Byte還是太小了,於是就定義了一系列的單位,下面是常見的單位與進位制對應表

進位制 K M G T P
二進制 1024 1024 1024 1024 1024
十進制 1000 1000 1000 1000 1000

6. 主板上最爲重要的是芯片組,而芯片組通常又分爲兩個橋接器來控制組件之間的通信,一般分爲北橋和南橋,北橋主要負責連接速度較快的CPU、內存和顯卡等組件,南橋便負責速度較慢的周邊的藉口,比如硬盤、網卡等組件。北橋那邊所支持的頻率我們稱爲前端總線速度(Font Side Bus,FSB),而每次傳送的位數則是總線寬度,那麼,總線寬頻便是“FSB x 總線寬度”,即每秒鐘傳輸的最大數據量。目前常見的總線寬度有32/64位(bit)。

7. 個人計算機的內存主要組件爲動態隨機訪問內存(Dynamic Random Access Memory,DRAM),隨機訪問內存只有在通電時才能記錄與使用,斷電後數據就消失了,所以也稱這種RAM爲揮發性內存。現在使用比較廣泛的主要有SDRAM和DDR SDRAM,這兩種的區別除了在引腳位與工作電壓的不同之外,DDR是雙倍傳輸速度(Double Data Rate)。對於服務器而言,內存的容量有時比CPU的速度還要重要。

8. 雙信道:所有的數據都要放在內存中,所以內存的數據寬度越大越好,所以爲了加大這個寬度,芯片組廠商將兩個內存彙整在一起,一條內存是64,兩條就是128了,這就是雙通道的設計理念。啓用雙通道時,必須要安插兩支或四支內存,容量大小一致,型號相同,必須要將兩條內存插入顏色相同的插槽中。

9. 第二層高速緩存(L2 Cache):存在於CPU中,用來存儲經常使用的程序或數據,這樣就不用經過北橋來從內存中讀取數據了,便提高了性能。因爲第二層緩存時集成在CPU中的,所以L2的內存速度必須要和CPU相同,但是使用DRAM達不到這個速度,所以使用的靜態隨機訪問內存(Static Random Access Memory,SRAM),但是SRAM成本較高,新一代的CPU都有內置不等的L2緩存。

10. BIOS:是系統開機時首先會讀取的程序,之前是寫在只讀內存(在沒有通電的情況下也能將數據記錄下來,非揮發性內存)中,不過現在通常寫在閃存或者EEPROM中。

11. 閃存:閃存(Flash Memory)是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信息)的存儲器,數據刪除不是以單個的字節爲單位而是以固定的區塊爲單位(注意:NOR Flash 爲字節存儲。),區塊大小一般爲256KB到20MB。閃存是電子可擦除只讀存儲器(EEPROM)的變種,閃存與EEPROM不同的是,EEPROM能在字節水平上進行刪除和重寫而不是整個芯片擦寫,而閃存的大部分芯片需要塊擦除。由於其斷電時仍能保存數據,閃存通常被用來保存設置信息,如在電腦的BIOS(基本程序)、PDA(個人數字助理)、數碼相機中保存資料等。

12. 顯卡:又稱VGA(Video Graphics Array), 每個圖像顯示的顏色會佔用內存,因此顯卡上面會有一個內存的容量,這個顯卡的內存容量會最終會影響到你的屏幕的分辨率和色彩深度。

13. GPU:早期的時候,一些3D的運算是交給CPU來的,但是CPU並非是完全針對這個設計的,幹這一方面不專業,而且它本來就已經很忙了,所以後來顯卡廠家直接在顯卡上嵌入了一個3D加速的芯片,這就是GPU的由來。

14. 這裏有一個問題:假設你的屏幕使用的是1024 x 768 分辨率,而且使用全綵(每個像素佔用3B的容量),請問你的顯卡至少需要多少內存才能使用這樣的彩度?

1024 x 768的分辨率會有1024 x 768 = 786432個像素,每個像素佔用3Byte的空間,那麼一共佔用786432 x 3 = 2 359 296 Byte,也就是2304K,即2.25M,所以至少需要2.25M以上。

15.硬盤的保護須知:在計算機通電後,就絕對不要移動主機,以免造成硬盤抖動,而導致整個硬盤數據發生問題。

16.CMOS與BIOS:

CMOS的功能主要是記錄主板上面的重要參數,包括系統時間,CPU電壓與頻率,各項設備的I/0地址與IRQ等,由於這些數據的記錄需要花費電力,因此主板上面纔有電池。

BIOS爲主板上某一塊寫到某一塊FLASH 或者EEPROM的程序,可以在開機時候執行,以加載CMOS當中的參數,並嘗試調用存儲設備中的開機程序,進一步進入操作中。BISO程序可以修改CMOS中的數據,每種主板設定BIOS程序的按鈕都不同,一般計算機常見的是按del鍵,進入BISO系統界面。

17.電源:選取電源時,最好選取轉換率高的電源,所謂的高轉換率是指輸出的功率與輸入的功率的比值。

18.系統不穩定的可能原因:

  • 系統超頻
  • 電源不穩
  • 內存無法負荷
  • 系統過熱

    以上是根據Linux鳥哥的私房菜整理而成,有興趣的可以買來看看,非常棒的一本書。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章