系统运输

1、什么是计算机？

早期的大型计算机实际上是计算机，计算机是接受用户输入的指令和数据，通过中央处理器CPU的数学逻辑单元进行运算处理后，作为有用的信息生成或保存并显示的工具。

因此，有输入和输出，可以计算输入的数据的就是计算机。

我们现在使用的PC一般都有这样的零件。 主机、显示器、键盘和鼠标。 主机包括主板、CPU、内存条、硬盘、网卡、显卡、声卡、风扇、电源和机箱。 分类有很多种方法，但实际上计算机中只有五个核心设备。

运算器寄存器：

功能：运算和缓存、缓存运算速度最快，容量小，但成本非常高。 有句话叫“cache为王”，如果能提高CPU cache的执行速度，就优先这个。 因此，一般来说，测量CPU性能有两个重要的参数。 一个是运算器的工作频率倍频，单位为Hz (赫兹)，另一个是高速缓存的速度和大小。 由于高速缓存速度通常更快更小，因此大高速缓存对提高性能非常重要。 因此，主缓存和辅助缓存的容量可能比频率更重要。

控制器：

控制运算，如可编程中断控制器，是控制中断交互的，之所以能多任务是因为有这种控制。 这上面的运算器和寄存器都集成在CPU上。

内存：

人们常说的内存其实就是内存条，这就是我们说的随机存储器RAM。 这直接与CPU通信。 因此，我们的电脑能否快速运行，很大程度上还取决于与CPU同时交换的数据量的大小和速度。

开机后的内存首先包含bios部分，后跟操作系统核心。 它们不能在APP应用程序中使用，并且被系统占用。 剩下的是系统可以调用的内存。

输入设备：鼠标、键盘等

输出设备：显示器、打印机等。

请注意，硬盘既可以是输入设备，也可以是输出设备，因为它可以物理存储数据。 我们运行的软件都存储在硬盘上，运行后从内存中读取。 因此，硬盘速度越快，软件运行越快。

2、计算机的工作原理

众所周知，打开电源后，计算机将启动操作系统。 与现在的这个过程非常快，有些可以在3-4秒内完成这个操作。 但其实这个过程很复杂。

计算机是硬件，人们不能直接与硬件通话，所以通过操作系统将硬件资源分配给系统中的软件使用。

另一方面，操作系统也不能直接与硬件通信。 操作系统也就是软件，用高级语言编写，必须翻译成机器能识别的二进制语言才能识别。

好了，让我们再看一下重新接通电源这个过程。 接通电源后，计算机必须首先接通其中一个主板的电源，才能保存配置的只读存储器ROM并读取基本输入/输出系统( BIOS )。 该BIOS直接与硬件通信。 在BIOS中检查硬件是否全部OK，看是否正常工作，是否无法报告错误，如果可以的话，请进行下一步。 这叫做点自测。

下一步是将BIOS可以识别的支持分区读入硬盘。 (这些分区因操作系统而异，UEFI和MBR等非常不同。 )此分区称为启动分区、引导分区。 包括系统引导路径、引导文件、基本硬件驱动程序等。

然后，根据引导分区中的配置文件加载操作系统内核和自启动软件APP应用程序。 开机的过程就这样一步一步地按部门完成了。 任何操作系统都是如此。

接通我们系统的电源后，运行软件。 那个是怎么运作的？

计算机根据著名的木桶短板理论，其整体运行速度必须取决于整机中，性能最差的设备。

寄存器一般以与CPU相同的频率工作。 程序必须遵循程序的局部性原理和程序的可移植性原理。 局部性取决于时间和空间，可移植性原理必须保证在不同的环境下工作。

单击程序运行时，它首先与库进行交互并发出执行请求，然后库与上层系统调用进行通信。 系统调用将请求转发给系统内核，内核与硬件进行通信，从硬盘中取出数据，再分配内存地址等硬件资源，将数据配置在内存中，分配CPU取出数据并运行。

3、常见操作系统

操作系统简称操作系统，常见的有以下三种。

Windows :这主要是指微软Microsoft公司生产的Windows类桌面操作系统。 从早期的DOS到后来的95/98/2000/XP/visit/win7/win8/win 8.1/win 10等，其中也有服务器，这些操作系统偏向于图形界面一般用于个人用户和小型企业，但由于不稳定，很少用于大型企业。

Unix:Unix是付费操作系统，非常昂贵，种类不少，但都是收费的。 例如，我们现在使用苹果的MAC和IOS是Unix。

Linux :由于Linux是在Unix收费后诞生的开源操作系统，所以它是一个基于Unix的操作系统，有很多著名的发行版，在企业中得到非常广泛的应用。 例如，因为一些著名的Linux操作系统有很多开源，如RadHat、CentOS、Debian、Ubuntu和Minit

操作系统的内核很重要，但实际上像window nt一样，系统内核本身非常小。 之所以这么大，是因为有很多图像和附带的APP软件。

可以将操作系统内核视为虚拟通用软件，它是负责硬件资源分配和管理、切换和中断等操作的特殊APP应用程序。

内核功能：

流程管理

内存管理

文件系统

网络功能

硬件驱动

安全机构

我们的软件要在操作系统上运行，通过人机交互界面的外壳，既有图形也有命令行。 然后通过转发系统调用将其转发给内核，并可以使用硬件资源执行。 有时，由于系统调用( system call )太低，它会通过库、库函数调用接口来执行。 库调用执行，只提供执行入口、调用接口和API扩展接口，本身不执行。

库实际上是封装一个或多个系统调用以创建更高级的调用接口的APP应用程序。

4、南桥和北桥

提到计算机，必须提到FSB前端总线。 前端总线上有两个重要的芯片。 一个是北桥，靠近CPU，属于高速总线，连接到CPU和主存储器等高速运行的设备。 现在的CPU一般都集成了北桥。 南桥连接硬盘、USB、网卡等外围设备。

为了提高计算机的速度和访问频率，一些公司可能会将高速固态驱动器直接连接到CPU和北桥以提高高速磁盘I/O。 这也是硬件优化的一种。

5、壳牌

shell，也称为shell，位于kernel操作系统内核的底层，实际上在中间有系统调用和库。 有两个功能。 一个是接受用户的指令(执行APP )，另一个是将用户的指令和指令翻译成机器语言。

外壳也称为人机界面，具有图形界面GUI和命令行界面CLI。 以linux为例，常见的图形界面有kde (用c写的)、Gnome(C ) c写的。 CLI命令行界面包括sh、bash、csh、zsh、ksh和tcsh。

6、密码策略

计算机有不同的用户，不同用户之间的数据必须是保密的。 这需要许可证。 最常见的许可方法是使用密码策略。

创建密码时，为了提高安全性，请遵循以下策略：

1 .使用大写、小写、数字、特殊符号四种中的至少三种。

2 .密码位数足够长，通常建议至少8位以上的字符

3 .尽量使用不规则随机字符

4 .定期或不定期更改密码

5 .不使用重复的字符或使用过的密码

下一篇将介绍linux的基本知识。

--- -杨广

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