计算机基础
1、冯诺依曼体系结构
1）计算机的体系架构（计算机组成）
输入单元：键盘、鼠标
输出单元：显示器、音响
存储单元：硬盘、内存
逻辑单元（运算单元）：CPU的内部结构，负责计算
控制单元：CPU的内部结构，负责调度和控制
2）计算机只识别二进制数（0,1）
2、计算机中存储单位的换算
8bit 比特 =1Byte 字节
1024B = 1KB
1024K = 1MB
1024M = 1GB
1024G = 1TB
1024T = 1PB
1024P = 1EB
100Mbps 100MBps
3、计算机的各个硬件是如何协调工作的
4、计算机的分类
1）个人PC机（x86架构）----CPU指令集架构
操作系统：
Windows个人桌面版系统：XP、win7、win8、win10、win11
Linux个人桌面版系统：mint、Fedora
2）x86服务器
操作系统：
Windows服务器版系统：Windows Server2003/2008/2012/2016/2019/2022
Linux服务器版系统：Centos、Redhat、红旗Linux、麒麟Linux、SUSE等等
3）小型机服务器
操作系统：
IBM（power系列）---AIX系统
HP ---HPUnix系统
备注：
x86：复杂指令集架构，使用了该指令集的计算机称为复杂指令集计算机(CISC）
PowerPC：精简指令集架构，使用了该指令集的计算机称为精简指令集计算机(RISC）
5、PC系统的组成
1）软件系统
1. BIOS（Basic Input Output System）：基本输入输出系统
功能：计算机开机第一个加载的软件，主要功能是实现计算机的开机加电自检，检查计算机的硬件信息及硬件的健康状况。
存储位置：存储在固化在主板上的一个ROM（Read Only Memory）存储器上（BIOS芯片）。
修改信息存放位置：存放在主板上的CMOS芯片，它是一个RAM（Read Access Memory）类型的存储器，纽扣电池为其供电。
2. 操作系统软件
功能：管理、监控、维护计算机资源的一类软件，所以应用软件要以操作系统软件为载体才能运行。
3. 应用软件
实现特定功能的软件，比如QQ、微信等等
2）硬件系统
1. 主机：主板、CPU、内存、硬盘等等
2. 外部设备：显示器、音响、键盘、鼠标等
6、硬件参数详解
1）CPU
1. 相关概念
程序：一组静态指令的集合
进程：程序运行起来，在CPU中是以进程的形式被执行的；
是程序管理的最小单位。
线程：与进程类似，但是比进程小，是由进程衍生来的；
是程序执行的最小单位。
2. CPU的内部结构(处理核心）
一个CPU的处理核心中由三部分组成：
逻辑单元（运算器）：计算
控制单元（控制器）：调度和控制
存储单元（存储器）：先于内存与逻辑单元进行数据交互，存在一级缓存（L1）和二级缓存（L2）
3. CPU的相关技术（msinfo32）
超线程：在一个CPU的处理核心中增加了一个逻辑单元，这样CPU中就可以同时运行2个线程，但是两个逻辑单元共用控制单元和存储单元。
多核心：在一颗物理CPU中拥有多个同样功能的处理核心，每个处理核心中都至少拥有逻辑、存储、控制三大组成单元。
SMP对称多处理器：服务器CPU技术，一台物理服务器上拥有多颗物理CPU，多颗CPU共享内存系统和总线结构，一般我们称拥有4颗CPU的服务器为4路服务器。
4. CPU相关参数
a. cpu的位数：32bit、64bit
b. cpu的主频：GHz 计算速度
c. 厂商：Intel、AMD
2）内存
1.存储器的类型
ROM：Read Only Memory，只读存储器，比如BIOS芯片（BIOS程序）
RAM：Read Access Memory，读写存储器，比如CMOS芯片、内存
Cache：缓存，比如CPU中的存储单元，一级缓存和二级缓存
2.内存相关参数
容量
型号：DDR3、DDR4
带宽：Mbps
品牌：金士顿、威刚、海盗船等等
3）硬盘
1. 硬盘类型
机械硬盘（HDD）：盘片制，读写速度慢、寿命长、噪音大、抗震性差（磁盘坏道）
固态硬盘（SSD）：芯片制，读写速度快、寿命短、噪音小、抗震性强
2. 机械硬盘的工作原理
磁道、扇区、磁头
3. 硬盘的相关参数
a. 转速 r/min
b. 容量
c.传输速率：硬盘接口从硬盘的缓存中读取数据交给其他控制器的速度。
d. 品牌：希捷、西部数据、东芝等等
4）服务器的功能板卡
HBA卡：主机总线适配器，服务器上的用于连接外部存储服务器的板卡，通常服务器和外部存储服务器之间的网络采用的是光纤的网络，那么就需要服务器上有光纤的HBA卡。
Raid卡：磁盘阵列卡，服务器上用于管理本地磁盘的板卡，在raid卡的管理界面可以扫描到服务器的本地磁盘，通过不同的raid技术可以将多块本地磁盘在逻辑上形成一个整体，从而提高磁盘性能或者提供数据冗余。比如常用的raid技术raid 0 、raid 1。
网络参数
1、计算机要进行网络通信是通过网卡完成，并且网卡要有相应的网络参数。
2、网卡的网络参数的获取方式
1）自动获取：网络中事先搭建了一台DHCP服务器（路由器内置的功能），DHCP服务器可以自动的为计算机分配网络参数。
2）手动设置：用户事先清楚网络结构与网络配置，手动配置相关网络参数。
3、网络参数详解
1）IP地址
用.分隔的四个数的形式，相当于手机的手机号码，计算机在网络上的一个地址编号。
2）子网掩码
1. 按照覆盖的地理范围进行分类
广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）
2. 子网
底层路由器（离电脑最近的一层）的一个接口所连接的所有网络资源称为一个子网。
3. 子网掩码的功能：
计算机根据为其配置的子网掩码进行判别与对方同异子网。
3）网关（gw）
计算机出子网通信必经的一个路由器接口称为网关。
通信规则：
同子网通信，不需要配置网关；
异子网通信，必须配置网关；
4）DNS服务器
功能：域名解析，将全称域名解析成IP地址
5）静态解析文件hosts
功能：先于DNS为本机提供解析服务
6）端口
功能：标识一台计算机上同时运行的多个进程，每运行一个程序，在CPU中都是以进程的方式被执行，CPU会分配给每个进程一个数字编号，该编号称为端口号。还可以标识网络服务和对应协议
分类：
知名端口：1-1023，与网络服务固定绑定
动态端口：1024-65535，客户端使用，随用随开，不用即关
补充
1. https://www.baidu.com:80 ---URL 统一资源定位器（绝对路径）
http：超文本传输协议，用于访问网页的
https：http+SSL/TLS（安全套接字协议），由于在网页传输的数据进行加密传输
2. DNS 手机电话本
www.baidu.com （IP）----全称域名（FQDN） 在电话本里的备注（电话号码） 死党下李二狗子
baidu.com ---域名 死党
www ---主机名 李二狗子
DNS命名空间
. 根域
cn us jp hk tw com net org edu gov 顶级域（机构域、地理域）
baidu blue 子域（一级子域）
mail www web 主机名
web.blue.com mail.baidu.com
www主机承载在网页（网站服务），访问的也是该机器
www.baidu.com
万维网 WWW
3. MAC地址
Mac地址又称为物理地址或者硬件地址，存储在网卡上一个ROM存储器中，全球唯一，在计算机通信时能够用于唯一标识一台计算机。表现形式为12位16进制（0-9 A-F），当计算机通信使用时将会转换为48bit的二进制数使用。
备注：在操作系统中是可以临时修改Mac地址的
4.你的计算机如何与DHCP服务器通信（四步通信）
你的电脑 DHCP服务器（路由器）
租约请求
--------->
租约提供
<---------
租约选择
--------->
租约确认
<---------
1、机械硬盘的工作原理
磁道、扇区、首扇区（MBR）、磁头、柱面
2、机械硬盘的使用流程
识别硬盘---》分区---》格式化---》分配盘符---》使用
1）分区
1. 分区的目的
将存储空间分成N多的部分，方便将数据分门别类的管理。
2. 分区表的类型（diskmgmt.msc）
MBR分区表：
分区的类型：主要分区（划分好直接格式化使用，一般用于安装系统）
扩展分区（划分好以后不能直接使用，在其上划分逻辑分区使用）
逻辑分区（从扩展分区中划分出来的，格式化后可以直接使用）
分区数量：主要分区+扩展分区<=4,并且一块盘最多只能划分一个扩展分区
单个分区容量：单个分区容量不能超过2TB
GPT分区表：
分区分类：无类型之分，全部都是主要分区
分区数量：最多划分128个
单个分区容量：单个分区容量不能超过18EB（1024T=1PB 1024P=1EB）
2）格式化
1. 格式化的方式
高级格式化（高格）：清理数据，修复逻辑坏道
快速格式化（快格）：清理数据
低级格式化（低格）：清理数据，标记物理坏道，但是需要借助第三方软件
2. 格式化的类型（文件系统类型）：决定分区存储和管理数据的方式和限制
Windows：FAT、FAT32、NTFS、exFAT等
Linux：ext2、ext3、ext4、xfs等等
比如：Windows下FAT 和 FAT32单个文件最大支持4GB，NTFS和exFAT单个文件最大支持64GB
苹果笔记本：U盘 FAT（双向拷贝数据） NTFS（U盘的数据可以拷贝到电脑、电脑数据不能拷贝到他的U盘）
3. 分配单元大小
Windows中称为簇，Linux中称为块，是分区分配给文件的最小单位，一个文件至少在分区上占用一簇，实质上格式化就是在存储空间上划分簇。分配单元大小也是造成文件实际大小和占用磁盘空间大小不一致的原因。默认值4K
4.卷标
相当于给磁盘分区设置了一个别名
3、Windows下机械硬盘的使用
1）基本磁盘（稳定，一般用于安装操作系统）
特点：
分区划分好不能扩容；
分区空间必须连续，不能跳跃；
分区空间不能跨盘；
2）动态磁盘（灵活，一般用于存储数据）
可以解决基本磁盘的三个限制
6）动态磁盘实验
1. 简单卷
需要从一块动态磁盘上占用空间；相当于基本磁盘的基本分区，但是划分好后可以扩容
2. 跨区卷
需要从2块或两块以上的动态磁盘上占用空间；使用时是先写满一块磁盘的空间再占用另一块磁盘的空间；可扩容；适用场景：想要创建的分区大于单块盘的容量
3. 带区卷（原理同raid 0）
需要从2块或2块以上的动态磁盘上占用等大小的空间；使用时是条带的方式并行进行读写；不可扩容；
优点：读写速度快
缺点：怕坏盘，坏盘数据无法恢复
4. 镜像卷（原理同raid 1）
需要从2块动态磁盘上占用等大小的空间；使用时两块盘的空间互为备份互为镜像；不可扩容
优点：数据由冗余
缺点：浪费磁盘空间
5. raid 5卷（原理同raid 5）---小学数学题
需要从3块或3块以上的动态磁盘上占用等大小的空间；不可扩容；
使用时在多块动态盘上占用的空间将按照等大小的单元分成N多区块，多块盘以条带的形式轮流存储数据，轮流存储奇偶校验算法的校验值；
优点： 允许坏一块盘，坏一块盘可以根据奇偶校验算法的逆运算恢复数据
缺点：浪费磁盘空间（1/n）
