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计算机基础与Linux入门

7课时 |
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课程介绍

课程大纲:

第一章:计算机基础

第二章:Linux系统安装与基本操作

计算机基础1

 

内容简介

1、计算机系统

2、计算机硬件

3、组成操作系统

4、Linux 相关介绍

5、Linux 哲学思想

6、获取 Linux

7、虚拟机I

 

一、计算机系统

计算机系统由硬件(Hardware)和软件(software)系统两个部分组成。

 

二.计算机硬件

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发展历史:

第一代计算机(1946-1957)

第二代计算机(1958-1964)

第三代计算机(1965-1970)

第四代计算机(1971以后)

1946年,世界上第一台计算机 ENIAC(electronic numerical integrator andcalculator)在美国宾州大学诞生,是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。使用了17468只电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电174千瓦,耗资40多万美元。每秒可进行5000次加法或减法运算电子管时代晶体管时代集成电路时代大规模集成电路时代。

计算机硬件组成

冯诺依曼体系结构:1946年数学家冯·诺依曼于提出,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

摩尔定律1.png

按规模分类

巨型计算机:应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次以上,1“天河一号”为我国首台千万亿次超级计算机大型计算机:具有较高的运算速度,每秒可以执行几千万条指令,而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用,如:IBMz13 mainframe小型计算机:规模较小、结构简单、运行环境要求较低,一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面微型计算机:中央处理器(CPU)采用微处理器芯片,体积小巧轻便,广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理

服务器

服务器 Server 是计算机的一种,是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机,服务器在网络操作系统的控制下,将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享,也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务服务器按应用功能可分为:Web 服务器、数据库服务器、文件服务器、中间件应用服务器、日志服务器、监控服务器,程序版本控制服务器、虚拟机服务器、邮件服务器、打印服务器、域控制服务器、多媒体服务器、通讯服务器、ERP 服务器等服务器按外形分类:塔式服务器、刀片式服务器、机架式服务器

塔式 Tower 服务器

早期的服务器形式外形以及结构和平时使用的立式 PC 差不多机箱空间大,主板扩展性较强,插槽较多预留了足够的内部空间,以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展,设计一般都考虑降噪目前较少使用

 

三、组成操作系统1.png

服务器配置示例

服务器硬件—CPU

CPU 是 Central Processing Unit 的缩写,即中央处理器。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服务器 CPU 公司

主频:

主频是 CPU 的时钟频率(CPU Clock Speed),是 CPU 运算时的工作的频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称。单位是 Hz.一般说来,主频越高,CPU 的速度越快,由于内部结构不同,并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样外频:系统总线的工作频率,CPU 与外部(主板芯片组)交换数据、指令的工作时钟频率倍频:

倍频则是指 CPU 外频与主频相差的倍数三者关系是:

主频=外频x倍频高速缓存(cache):高速交换的存储器。CPU 缓存分为一级,二级,三级缓存,即L1,L2,L3内存总线速度(Memory-Bus Speed):一般等同于CPU的外频,指 CPU 与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度地址总线宽度:

决定了 CPU 可以访问的物理地址空间

服务器分类

按照 CPU 体系架构来区分,服务器主要分为两类:非 x86服务器:使用 RISC (精简指令集)或 EPIC (并行指令代码)处理器,并且主要采用 UNIX 和其它专用操作系统的服务器,指令系统相对简单,它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分执令,CPU 主要有 Compaq 的 Alpha、HP 的 PA-RISC、IBM 的 Power PC、MIPS的 MIPS 和 SUN 的 Sparc、Intel 研发的 EPIC 安腾处理器等。这种服务器价格昂贵,体系封闭,但是稳定性好,性能强,主要用在金融、电信等大型企业的核心系统 x86 服务器:又称 CISC(复杂指令集)架构服务器,即通常所讲的 PC 服务器,它是基于 PC 机体系结构,使用 Intel 或其它兼容 x86 指令集的处理器芯片的服务器。目前主要为 intel 的 Xeon E3,E5,E7 系列,价格相对便宜、兼容性好、稳定性较差、安全性不算太高。

服务器硬件——主板

主板 mainboard、系统板 systemboard 或母板 motherboard,安装在机箱内,是计算机最基本的也是最重要的部件之一主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有 BIO S 芯片、I/O 控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件1.png

服务器硬件—内存

容量:即该内存的存储容量,单位一般为“MB”或“GB”内存带宽:

内存带宽是指内存与北桥芯片之间的数据传输率单通道内存节制器一般都是64-bit的,8个二进制位相当于1个字节,换算成字节是64/8=8,再乘以内存的运行频率,如果是 DDR 内存就要再乘以2计算公式:内存带宽=内存总线频率x数据总线位数/8示例:DDR 内存带宽计算

DDR2 667,运行频率为333MHz,带宽为333x2x64/8=5400MB/s=5. 4GB/sDDR2 800,运行频率为400MHz,带宽为400x2x64/8=6400MB/s=6. 4GB/s