Linux学习之计算机概论

进入网络安全行业，Linux操作系统的使用是必须掌握的一门技能，《Linux鸟哥的私房菜》这本书真的是一本很棒的书，非常适合Linux的入门学习。

1. 计算机：接收用户输入指令与数据，经过中央处理器的数据与逻辑单元运算处理后，以产生或存储成有用的信息。

2. 计算机硬件的五大单元：输入单元（包括键盘、鼠标、扫描仪、手写板等）、输出单元（例如屏幕、打印机等）、CPU内部的控制单元、算术逻辑单元和内存（CPU读取的数据都是从内存读取来的）。

我们从输入单元输入数据到内存中去，CPU将数据再从内存中读取出来，数据经CPU处理完毕后，再经过内存传输到输出单元。

3. 接口设备：存储设备（硬盘、光盘磁带等）、显示设备（它与显示的精度、色彩与分辨率都有关系）、网络设备。

4. 运作流程：

• CPU:相当于我们人体的大脑，每个人会做的事情都不一样，但是主要都是通过大脑来进行判断和控制的。CPU的频率是指CPU每秒钟可以进行运算的工作次数。CPU每次能处理的数据量称为字组大小，字组大小依据CPU的设计而有32位和64位。我们现在所称的计算机是32和64位就是依据CPU解析的字组大小而来的。

• 内存：相当于我们大脑中的记录区块，在我们与外界进行活动交流时，将交流互动暂时记录下来，供大脑来进行判断。

• 硬盘：相当于大脑中的长期记忆区块，将重要的数据保存起来，以免将来再次用到这些数据。

• 主板：相当于整个的神经系统，将所有重要的组件全部连接起来，通过神经系统来控制整个身体的活动。

• 各项接口设备：人体与外界互动通信的关键部位。

• 显卡：脑袋里的影像，也是受到CPU控制的。

• 电源：人体的心脏，能量的来源。

5. 在计算机的世界，其实只有0和1,0/1的单位我们称之为bit(位)，但是bit实在是太小了，我们保存一份简单的数据都需要使用8个bit的单位，所以定义了Byte（字节）这个单位，1Byte=8bit，但是Byte还是太小了，于是就定义了一系列的单位，下面是常见的单位与进位制对应表

进位制	K	M	G	T	P
二进制	1024	1024	1024	1024	1024
十进制	1000	1000	1000	1000	1000

6. 主板上最为重要的是芯片组，而芯片组通常又分为两个桥接器来控制组件之间的通信，一般分为北桥和南桥，北桥主要负责连接速度较快的CPU、内存和显卡等组件，南桥便负责速度较慢的周边的借口，比如硬盘、网卡等组件。北桥那边所支持的频率我们称为前端总线速度（Font Side Bus,FSB），而每次传送的位数则是总线宽度，那么，总线宽频便是“FSB x 总线宽度”，即每秒钟传输的最大数据量。目前常见的总线宽度有32/64位(bit)。

7. 个人计算机的内存主要组件为动态随机访问内存(Dynamic Random Access Memory,DRAM)，随机访问内存只有在通电时才能记录与使用，断电后数据就消失了，所以也称这种RAM为挥发性内存。现在使用比较广泛的主要有SDRAM和DDR SDRAM，这两种的区别除了在引脚位与工作电压的不同之外，DDR是双倍传输速度(Double Data Rate)。对于服务器而言，内存的容量有时比CPU的速度还要重要。

8. 双信道：所有的数据都要放在内存中，所以内存的数据宽度越大越好，所以为了加大这个宽度，芯片组厂商将两个内存汇整在一起，一条内存是64，两条就是128了，这就是双通道的设计理念。启用双通道时，必须要安插两支或四支内存，容量大小一致，型号相同，必须要将两条内存插入颜色相同的插槽中。

9. 第二层高速缓存(L2 Cache)：存在于CPU中，用来存储经常使用的程序或数据，这样就不用经过北桥来从内存中读取数据了，便提高了性能。因为第二层缓存时集成在CPU中的，所以L2的内存速度必须要和CPU相同，但是使用DRAM达不到这个速度，所以使用的静态随机访问内存(Static Random Access Memory,SRAM),但是SRAM成本较高，新一代的CPU都有内置不等的L2缓存。

10. BIOS：是系统开机时首先会读取的程序，之前是写在只读内存（在没有通电的情况下也能将数据记录下来，非挥发性内存）中，不过现在通常写在闪存或者EEPROM中。

11. 闪存：闪存（Flash Memory）是一种长寿命的非易失性（在断电情况下仍能保持所存储的数据信息）的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位（注意：NOR Flash 为字节存储。），区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器（EEPROM）的变种，闪存与EEPROM不同的是，EEPROM能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，而闪存的大部分芯片需要块擦除。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的BIOS（基本程序）、PDA（个人数字助理）、数码相机中保存资料等。

12. 显卡：又称VGA(Video Graphics Array), 每个图像显示的颜色会占用内存，因此显卡上面会有一个内存的容量，这个显卡的内存容量会最终会影响到你的屏幕的分辨率和色彩深度。

13. GPU:早期的时候，一些3D的运算是交给CPU来的，但是CPU并非是完全针对这个设计的，干这一方面不专业，而且它本来就已经很忙了，所以后来显卡厂家直接在显卡上嵌入了一个3D加速的芯片，这就是GPU的由来。

14. 这里有一个问题：假设你的屏幕使用的是1024 x 768 分辨率，而且使用全彩（每个像素占用3B的容量），请问你的显卡至少需要多少内存才能使用这样的彩度？

1024 x 768的分辨率会有1024 x 768 = 786432个像素，每个像素占用3Byte的空间，那么一共占用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.硬盘的保护须知：在计算机通电后，就绝对不要移动主机，以免造成硬盘抖动，而导致整个硬盘数据发生问题。

16.CMOS与BIOS：

CMOS的功能主要是记录主板上面的重要参数，包括系统时间，CPU电压与频率，各项设备的I/0地址与IRQ等，由于这些数据的记录需要花费电力，因此主板上面才有电池。

BIOS为主板上某一块写到某一块FLASH 或者EEPROM的程序，可以在开机时候执行，以加载CMOS当中的参数，并尝试调用存储设备中的开机程序，进一步进入操作中。BISO程序可以修改CMOS中的数据，每种主板设定BIOS程序的按钮都不同，一般计算机常见的是按del键，进入BISO系统界面。

17.电源：选取电源时，最好选取转换率高的电源，所谓的高转换率是指输出的功率与输入的功率的比值。

18.系统不稳定的可能原因：

• 系统超频
• 电源不稳
• 内存无法负荷
• 系统过热

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  以上是根据Linux鸟哥的私房菜整理而成，有兴趣的可以买来看看，非常棒的一本书。