计算机硬件组成（3）

上节课回顾：

　　1.计算机分类：

　　　　个人PC：

　　　　服务器：一直开机，不要宕机。（对硬件损耗巨大，极易损坏，要做好监控，防患于未然）

　　　　　　　　服务器分类：

　　　　　　　　　　　　　　尺寸：1U、2U、4U

　　　　　　　　　　　　　　外形：

　　　　　　　　　　　　　　　　　机架式

　　　　　　　　　　　　　　　　　刀片式

　　　　　　　　　　　　　　　　　塔式

　　　　　　　　　　　　　　　　　小型机----》高端定制（过时）

　　　　　　　　　　　　　　　　　云主机

　　　　　　　　　　　　　　　品牌：dell、惠普、IBM

计算机硬件组成：

CPU（控制器+运算器）

储存器：

内存--------》内存条：存取速度快，断电即消失

外存--------》机械硬盘：存取速度慢，断电不消失

输入设备

输出设备

计算机三大核心硬件：CPU、内存、硬盘。

Linux系统把内存分为两种区域：

buffer：攒一大波数据，写入到内存中，在刷入到硬盘中，这个数据的内存空间叫缓冲区（buffer）***

cache：把硬盘的数据在内存中缓存好，cpu取的时候可以直接从内存中读取，从内存中读取数据，这个存数据的内存空间称为缓存区（cache）***

内核态和用户态

内核态——>操作系统正在控制硬件 用户态-->应用程序正在运行

PS：

1.x86-64

2. 2核4线程 物理层面2核，假的4核

    真4核>2核4线程>纯2核

cpu （计算机启动CPU先运行BIOS系统，再去安装硬盘启动win系统）

ROM（BIOS系统）             RAM（windows系统）

硬盘（windows系统）

今日内容

一.硬盘

机械硬盘

每个磁头可以读取一段换新区域，称为磁道

把一个戈丁手臂位置上所以的磁道合起来，组成一个柱面

每个磁道划成若干扇区，扇区典型的值是512字节

磁道 扇区：硬盘的最小读写单位是一个扇区=》512Bytes           操作系统读写的最小单位是一个block块->8扇区的大小->4k

柱面 分区指的就是从一个柱面开始到另外一个柱面结束，中间所包含的所有盘片所对应的磁盘

ps： buffer缓冲区-》大卡车 操作系统的block块-》收纳箱 硬盘的扇区-------->单个快递盒子 大卡车里存放了n个收纳箱，每个收纳箱子里存放了8个快递盒子

数据都存放于一段一段的扇区，即磁道这个圆圈的一小段圆圈，从磁盘读取一段数据需要经历寻道时间和延迟时间

 转速：7200转/分------》120转/s

　　转一圈花费的时间：0.008s 　　平均延迟时间：转半圈花费的时间4ms 　　平均寻道时间：5ms

固态硬盘： 依赖电子存取数据

虚拟内存：swap分区

许多计算机支持虚拟内存机制，该机制使计算机可以运行大于物理内存的程序，方法是将正在使用的程序放入内存取执行，而暂时不需要执行的程序放到磁盘的某块地方，这块地方成为虚拟内存，在linux中成为swap，这种机制的核心在于快速地映射内存地址，由cpu中的一个部件负责，成为存储器管理单元(Memory Management Unit MMU)

PS：从一个程序切换到另外一个程序，成为上下文切换(context switch),缓存和MMU的出现提升了系统的性能，尤其是上下文切换

二：计算机启动过程

启动流程

1.计算机加电

2.BIOS开始运行，检测硬件：cpu、内存、硬盘等

3.BIOS读取CMOS存储器中的参数，选择启动设备

4.从启动设备上读取第一个扇区的内容（称之为主引导记录mbr）（MBR主引导记录512字节，前446为引导信息，后64为分区信息，最后两个为标志位）

PS：

　　446 bootloader=》grub程序 　　64分区信息 　　2结束标志位

5.根据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统

6.然后操作系统询问BIOS，以获得配置信息。对于每种设备，系统会检查其设备驱动程序是否存在，如果没有，系统则会要求用户按照设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序，操作系统就将它们调入内核。然后初始有关的表格（如进程表），穿件需要的进程，并在每个终端上启动登录程序或GUI

三： 网线： 　　橙白 　　橙 　　绿白 　　蓝 　　蓝白 　　绿 　　棕白 　　棕 千兆网卡-》双绞线 万兆网卡-》光纤