计算机基础和Linux安装

Posted 2021-09-16 GxOPS

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  1 计算机系统

  计算机（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智能电子设备
  

  1.1 计算机硬件

  计算机发展历史：

  1. 第一代计算机（1946~1957） 电子管时代
  2. 第二代计算机（1958~1964） 晶体管时代
  3. 第三代计算机（1965~1970） 集成电路时代
  4. 第四代计算机（1971以后） 大规模集成电路时代

     1.1.1 冯诺依曼体系结构

     
     1946年美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出存储程序原理，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式存储。冯诺依曼体系要点是：

• 数字计算机的数制采用二进制，bit位,byte 字节 1 byte = 8 bit
• 计算机应该按照程序顺序执行
• 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
  计算机的硬件五大组件
• 控制器：指挥系统
• 运算器：数据和逻辑运算
• 存储器：存储系统
• 输入设备：接收外部信息
• 输出设备：输出计算机内部信息到外部设备

  1.1.2.1 二进制和十进制转换

• 2^0=1=1b
• 2^1=2=10b
• 2^3=8=1000b
• 2^4=16=10000b
• 2^5=32=100000b
• 2^6=64=1000000b
• 2^7=128=10000000b
• 2^8=256=100000000b
• 2^9=512=1000000000b
• 2^10=1024=10000000000b
• 2^11=2048=100000000000b
• 2^12=4096=1000000000000b

  1.1.2.2 常见单位

• 10的36次方 X
• 10的33次方 C
• 10的30次方 D
• 10的27次方 N
• 10的24次方 B
• 10的21次方 Y
• 10的18次方 E
• 10的15次方 p
• 10的12次方 T 二进制 2^40 1024G
• 10的9次方 G 二进制2^30 1024M
• 10的6次方 M 二进制 2^20 1024K
• 10的3次方 K 二进制 2^10=1024
• 10的 2次方 百
• 10的 1次方 十
• 10的-1次方 分 d
• 10的-2次方 厘 c
• 10的-3次方 m 毫
• 10的-6次方 μ 微
• 10的-9次方 n 纳
• 10的-12次方 p
• 10的-15次方 f
• 10d的-18次方 a
  范式：十进制和二进制互转换

范式：不同进制转换
```bash
#十进制转二进制：echo "obase=2;255" | bc
#八进制转十进制：echo "obase=10;ibase=8;377" | bc
#二进制转十进制：echo "obase=10;ibase=2;11111111" | bc
#二进制转16进制：echo "obase=16;ibase=2;11111111" | bc

摩尔定律

由因特尔（Intel）创始人之一戈登摩尔于1956年提出，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍

1.1.4 计算机分类

1.1.4.1 按规模划分

1. 超级计算机 （Super computer）是指能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算的电脑。就超级计算机和普通计算机的组成而言，构成组件基本相同，但在性能和规模方面却有差异。超级计算机主要特点包含两个方面：极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度，因此它可以在多种领域进行一些人们或者普通计算机无法进行的工作。
2. 大型计算机 或者称大型主机，英文名mainframe。大型机使用专用的处理器指令集、操作系统和应用软件。大型机一词，最初是指装在非常大的带框铁盒子里的大型计算机系统，以用来同小一些的迷你机和微型机有所区别。大多数时候它却是指system/360 开始的一系列的IBM计算机。这个词也可以用来指由其他厂商，如Amdahl, Hitachi Data Systems (HDS) 制造的兼容的系统。有些人用这个词来指IBM的AS/400 或者iSeries 系统，这种用法是不恰当的；因为IBM自己也只把这些系列的机器看作中等型号的服务器，而不是大型机。
3. 小型计算机 小型机是指采用精简指令集处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能 64 位计算机。国外小型机对应英文名是minicomputer和midrange computer。midrange computer是相对于大型主机和微型机而言，该词汇被国内一些教材误译为中型机，minicomputer一词是由DEC公司于1965年创造。在中国，小型机习惯上用来指UNIX服务器。1971年贝尔实验室发布多任务多用户操作系统UNIX，随后被一些商业公司采用，成为后来服务器的主流操作系统。该服务器类型主要用于金融证券和交通等对业务的单点运行具有高可靠性的行业应用。
4. 微型计算机

   1.1.4.2 按功能和客户机分类

   服务器server和客户机client

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

1.1.4.3 服务器按外形分类

PC服务器常见的三种外型：

• 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，目前较少使用
  外形以及结构和平时的立式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
  刀片式Blade服务器
  
  刀片服务器是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，是一种实现HAHD(High Availability High Density，高可用高密度)的低成本服务器平台，为特殊应用行业和高密度计算环境专门设计。刀片服务器就像“刀片”一样，每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。
  机架式Rack服务器
  
  机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机，有1U（1U=1.75英寸）、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。
  1U（44.45毫米，4.445cm高）