操作系统那些事儿(二)-Linux

        了解操作系统之前,必须对个人计算机的硬件组成有说了解,目前的个人计算机很多是X86的架构,我们熟知的两大X86开发商是Inel和AMD,而这两家的设计架构是有所不同的,我们知道,计算机的五个主要元素是:CPU(运算器、控制器),存储器,输入/输出设备。Intel的设计是,主板上的芯片分为南桥和北桥,南桥负责链接输入输出设备,而北桥负责链接CPU,主存,显卡。但是在AMD的设计中,为了加快速度,不在主存和CPU之间架设芯片。

        CPU的优劣一般可以通过使用的微指令集和CPU的频率来区别,频率我们都知道是指CPU每秒的运算次数,3.0GHz说明该CPU每秒能做3×10的9次方次运算。CPU每次能够处理的数据量称为字长大小(word size), 字长大小依据CPU的设计而有32位与64位。我们现在所称的计算机是32或64位主要是依据这个 CPU解析的字长大小而来的!字长大小与系统总线宽度是可以不同的。CPU能够直接访问的数据来自内存,其中重要的内存是DRAM,动态可随机访问内存。新一代的PC大多使用DDR内存,具有双倍数据传输速率。ROM则是只读内存,我们熟知的BIOS程序、固件程序一般就是写在ROM上的,系统通电后启动时首先可以从ROM上读取程序运行。

        下面的图是Linux系统中各种设备的挂载处,在/dev/文件夹下,在Linux下为了实现真实的随机算法,我们可以通过设备的输入来获取,这时就可以读取/dev/里的设备文件来实现。

装置 装置在Linux内的档名
IDE硬盘机 /dev/hd[a-d]
SCSI/SATA/U盘硬盘机 /dev/sd[a-p]
U盘快闪碟 /dev/sd[a-p](与SATA相同)
软盘机 /dev/fd[0-1]
打印机 25针: /dev/lp[0-2]
U盘: /dev/usb/lp[0-15]
鼠标 U盘: /dev/usb/mouse[0-15]
PS2: /dev/psaux
当前CDROM/DVDROM /dev/cdrom
当前的鼠标 /dev/mouse
磁带机 IDE: /dev/ht0
SCSI: /dev/st0

磁碟的组成主要有磁碟盘、机械手臂、磁碟读取头与主轴马达所组成, 而数据的写入其实是在磁碟盘上面。 磁碟盘上面又可细分出磁区(Sector)与磁柱(Cylinder)两种单位, 其中磁区每个为512bytes那么大。

整颗磁碟的第一个磁区特别的重要,因为他记录了整颗磁碟的重要资讯! 磁碟的第一个磁区主要记录了两个重要的资讯,分别是:

  • 主要启动记录区(Master Boot Record, MBR):可以安装启动管理程序的地方,有446 bytes
  • 分割表(partition table):记录整颗硬盘分割的状态,有64 bytes
磁盘分区是针对分割表进行的。启动管理程序除了可以安装在MBR之外, 还可以安装在每个分割槽的启动磁区(boot sector)

如果要安装多重启动, 最好先安装Windows呢?这是因为:

  • Linux在安装的时候,你可以选择将启动管理程序安装在MBR或各别分割槽的启动磁区, 而且Linux的loader可以手动配置菜单(就是上图的M1, M2...),所以你可以在Linux的boot loader里面加入Windows启动的选项;

  • Windows在安装的时候,他的安装程序会主动的覆盖掉MBR以及自己所在分割槽的启动磁区,你没有选择的机会, 而且他没有让我们自己选择菜单的功能。






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