2021-09-02 Linux基础硬件篇

计算机硬件构成基础篇：

电脑硬件三大单元：

输入单元：键盘，鼠标，读卡器，扫描仪，手写板，触控屏幕。

主机部分：系统单元，被主机机箱保护，一堆电路板。

输出单元：屏幕，打印机。

一切设计的起点：CPU架构。

常见的两种CPU架构：精简指令集RISC ,复杂指令集CISC。

电脑的分类：超级计算机，大型计算机，迷你计算机，工作站，微电脑。

电脑主板的作用就是供能与通信。

早期的芯片与计算机各个组件之间的通信靠南桥和北桥。北桥负责连接速度快的CPU,内存，显卡等。南桥负责连接速度慢的设备接口包括硬盘，USB设备，网卡等。现在的北桥芯片被整合到了CPU中。

外频：CPU与外部组件内存，显卡进行数据传输的速度。

倍频：CPU加速的倍数，用来提高性能。两者相乘，才是CPU的频率速度。

在×86-64的64位CPU架构中可以安装i386 32位的软件。说明，硬件对软件具有向下兼容的能力。

CPU的超线程技术：TH,可以让操作系统检测到八个内核，并且让每个内核逻辑上分离，就可以运行八个程序。

对于服务器来说内存容量比CPU速度更重要。

现在的CPU都有容量不等的二级缓存被整合到其内部，以加快CPU的运行速度。二级缓存用静态随机存储内存SRAM制作。因为DRAM无法达到与CPU相同的频率。

固件firmware就是固定在硬件上面的控制软件。

BIOS这个程序是写死到主板上的一个存储芯片中的。这个存储芯片在没有通电时也可以记录数据，这就是只读存储器ROM。现在的BIOS通常写入闪存或者EEPROM中。

显卡：VGA，显示重点是分辨率和颜色深度，每个颜色的显示会占用内存。

显存：决定屏幕分辨率与颜色深度。

GPU：在显卡上嵌入一个3D加速芯片。

磁盘与主板连接接口：SATA,主板上SATA插槽数量不固定，每个插槽都有编号。SATA1.0速度150M/S,

SATA2.0速度300M/S,

SATA3.0速度600M/S.

目前个人电脑使用SATA3.0.

SAS接口：比SATA速度快，

SAS1速度300M/S

SAS2速度600M/S

SAS3速度1200M/S

USB接口：USB1.0, 1.5M/S

USB2.0, 60M/S

USB3.0, 500M/S

USB3.1, 1000M/S

固态硬盘：SSD是闪存的集合。

机械硬盘：圆形碟片，机械手臂，磁头，主轴马达。

正常关机：让机械硬盘机械手臂回归原位，保护硬盘。

CMOS：记录主板的重要参数，系统时间CPU电压频率设备的IO和IRQ。

BIOS可以修改CMOS中数据。

能源转换率：主机电源本身会使用一部分电力，如果主机系统需要300W电力，最好买400W以上电源。

系统不稳定因素：

超频，内存不足，过热。

字符编码系统：英文的ASCII，中文的GBK和GB2312。世界通用的Unicode UTF-8。

操作系统内核层参考硬件规格写成，同一个操作系统不能在架构不同的硬件下运行。

驱动程序：由厂商提供，与操作系统无关。

API：操作系统提供的，让开发商编写程序的接口。

要使用新硬件功能，就要安装厂商提供的驱动。

LINUX系统：

1969 UNIX原型诞生，1973 UNIX正式诞生，1977 BSD诞生，1986 MINIX 诞生，1984 GNU计划与FSF基金会成立，X Window system 发布，1985 GPL诞生，1991 linux内核诞生。

POSIX:可移植操作系统接口，规范内核与程序的接口。

LINUX内核版本号：

主版本.次版本.发布版本-修改版本

3.10.0-123

主次版本是奇数是开发中版本，主次版本是偶数是稳定版本。

发行版本与内核版本不一样。

假设单色显卡解析度640*480，屏幕上横有640个显示点，竖有480个点，每个点有两种变化，亮或不亮。

LINUX中一切都是文件。

磁盘设备文件名：一种是实际SATA与USB设备名为dev/sd［a-p］,

虚拟机中的名为dev/vd[a-p]

磁盘第一个扇区记录2个信息：MBR主引导记录446字节。PT分区表记录磁盘分区状态64字节。

磁盘MBR分区方式：主要分区与扩展分区最多有4个，逻辑分区设备文件名号码从5开始。

磁盘大于2TB，系统会使用GPT分区。

GPT分区没有主分区与逻辑分区的区别了，每个分区都是主要分区。某些操作系统使用GPT分区必须搭配UEFI固件。

开机流程：

BIOS>MBR>引导启动程序>内核

引导启动程序：提供选项，加载内核，转交控制权给其他引导程序。

引导启动程序安装位置：MBR；引导扇区。

挂载：利用一个目录当做进入点，把磁盘放置在该目录下。

安装linux时的分区问题：

初次安装新手使用：只要划分/和swap

建议分区：预留一个磁盘容量。