馬哥教育面授班20-2第一周學習筆記1

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第一周的學習主要是理論知識，瞭解掌握後為後面的知識打下一個良好的基礎。

電腦基礎
電腦系統
硬體
主機核心裝置：中央處理器CPU（運算器ALU、控制器CU）；儲存空間：ROM、RAM
主機其他裝置：儲存（硬碟、磁碟片、光碟片、usb）；輸入輸出裝置（鍵盤、滑鼠、印表機、掃描器、顯示器）；其他：數據機、光貓
軟體
系統軟體：作業系統、程式語言處理系統、資料庫、驅動程式
應用軟體：通用軟體（辦公軟體例如：OFFICE）；專用軟體（適用各個工作環境的軟體）

電腦發展史
電腦發展年代時間表：
40-50年代   第一代電腦   電子管時代 ENIAC

50-60年代   第二代電腦   晶體管時代

60-70年代   第三代電腦   整合電路時代

70- 現在      第四代電腦   大規模整合電路時代

馮諾依曼電腦體系：運算器、控制器、儲存空間、輸入裝置、輸出裝置

摩爾定律：當價格不變時，整合電路上可容納的數目，每隔18-24個月變會增加一倍，效能也提升一倍  

電腦分類
按照資訊的表示分類：數模混合電腦、類比電腦、數字電腦；

按照應用分類：專用電腦，通用電腦

按照規模分類：巨型機、大型主機、小型機、微型機、工作站、伺服器

伺服器分類：塔式、機架式（目前比較常見，厚度通常為1U 2U 3U 4U 5U 7U 1U=1.75英寸=44.45毫米通 常用5厘米來表示 ）、刀片式               

硬體介紹

CPU：中央處理單元：運算器+控制器
代錶廠商：Intel（Xeon:至強；Itanium：安騰 )、AMD （Althlon MP） IBM（Power）
參數

主頻：cpu的時鐘頻率
外頻：系統匯流排的工作頻率（可超頻）
倍頻：cpu外頻與主頻相差的倍數（固定）
主頻=外頻*倍頻
快取

一級緩衝L1              

二級緩衝L2
三級緩衝L3  

一級緩衝都內建在CPU內部並與CPU同速運行，可以有效提高CPU的運行效率。一級緩衝越大，CPU的運行效率越高，但受到CPU內部結構的限制，一級緩衝的容量都很小。所謂二級緩衝，它是為了協調一級緩衝和記憶體之間的速度。cpu調用緩衝首先是一級緩衝，不夠當處理器的速度逐漸提升了，導致一級緩衝就供應不了需求了，這樣就提升到二級緩衝了。二級緩衝它是比一級緩衝的速度相對來說會慢，但是它比一級緩衝的空間容量要大。主要就是做一級緩衝和記憶體之間資料臨時交換的地方用。三級緩衝的話也是一樣的。是為讀取二級緩衝後未命中的資料設計的—種緩衝，在擁有三級緩衝的CPU中，只有約5%的資料需要從記憶體中調用，這大大提高了CPU的效率。

650) this.width=650;" alt="二級緩衝和三級緩衝有哪些區別" src="http://image.mamicode.com/info/201607/20180921234541453550.jpg" />

伺服器CPU
非X86伺服器：價格貴，封閉體系，穩定性好，用於銀行

X86伺服器 ：便宜，相容性好，穩定性差，安全性低，用於PC

主板
bios晶片
I/O控制晶片
面板控制開關介面
擴充插槽
供電外掛程式

記憶體
定義：直接定址的空間，存取速度快，斷電遺失資料。
記憶體頻寬計算公式：頻寬=記憶體時鐘頻率×記憶體匯流排位元×倍增係數/8

SDR和DDR都是64bit的匯流排寬度，只是DDR可以在時鐘訊號的上升沿和下降沿都傳送資料，因此計算得到的相應頻寬要X2。RDR的匯流排頻寬較窄，只有16bit，但RDR在工作時使用的是對稱傳輸的工作模式，因此計算得到的相應頻寬也要X2。

DDR2 800 400MHz頻寬=400*2*64/8=6400MB/s=6.4GB/s
DDR2 667 333MHz頻寬=333*2*64/8=5400MB/s=5.4GB/s

產生CPU和Memory瓶頸的原因 現今的儲存空間速度遠遠低於處理器的速度。    

記憶體發展過程
30pin SIMM記憶體1988年以前

72pin SIMM記憶體1988-1990
EDO  DRAM記憶體 1991-1994

PC66 SDRAM   1995年後
DDR
DDR2
DDR3

伺服器記憶體保護技術
再選被用記憶體技術：防止記憶體壞掉或者故障，有預留的儲存，備用的記憶體和原有的大小相等；
記憶體鏡像：記憶體出現故障時，提供資料保護功能，資料同時寫入兩個鏡像記憶體地區，當一個壞掉是，可以不影響的從另一個讀取。

硬碟
結構：儲存介質（碟片）、讀寫頭（磁頭）、馬達
介面類型：IEEE 1349介面、IDE介面、SCSI介面、目前最主流的介面是SATA和SAS(相容SATA)
種類：
SATA:容量一般有250g 320g 500g 750g 1t 2t，轉速5400 7200 緩衝8m 16m 32m
SAS:容量一般有 146g 300g 450g 600g 1t、2t，轉速 10000 15000，緩衝16m 32m 64m
SSD 讀寫速度快，效能穩定，防震，散熱好

Raid卡
實現RAID建立和重建，檢測和修複多為錯誤，錯誤磁碟自動檢測等，把若干磁碟按照要求組成一個整體，由陣列控制管理，提高磁碟子系統的效能和可靠性

網卡
   
1Gb/s 千兆網卡

Infiniband 光纖網卡

儲存
   
普通儲存 ：硬碟，磁碟片，光碟片
磁碟陣列
儲存技術

DAS 直接儲存 相當於本機儲存，成本低方便簡單
NAS 網路儲存 基於檔案協議NFS SMB/CIFS 類似FTP伺服器，集中管理，跨平台，可靠性差，適用於小型網路。
SAN 儲存地區網 基於SCSI IP ATM協議等，實現複雜，成本高，效能好，穩定性好

作業系統
OS的作用：硬體驅動、進程管理、記憶體管理、網路管理、安全管理、檔案管理
類別：

伺服器 linux aix windows
案頭    windows apple
移動   安卓 ios

開發介面
API 應用目錄介面 定義原始碼和庫直接的介面---同樣的原始碼可以在支援這個api的任何系統中編譯
ABI 應用二進位介面 應用程式與作業系統之間的底層介面---允許編譯好的目標代碼在使用相容ABI的系統中無需改動就能運行
POSIX IEEE在作業系統上定義的一系列API標準

運行程式格式

windows ：exe、dll，lib
linux   ：ELF,so，.a

程式設計語言
低級語言 ：機器語言（0 1）；組合語言 和機器語言一一對應，與硬體關係緊密，用於驅動開發
中級語言 ：C語言 系統級應用、驅動程式
進階語言 jave c# python php 更靠近人

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