Linux運維學習歷程-第一天-基礎知識

什么是Linux

  Linux是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統。它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網絡協議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網絡為核心的設計思想，是一個性能穩定的多用戶網絡操作系統。

為什么學Linux

    幾乎所有的Linux版本都是免費的，網上有很多正版資源可供下載使用；

    Linux是開源性的，只要使用者遵循一定的開源協議就可以修改源代碼；并且可以進行學習科研、工作實驗、商業用途等；

    Linux是開放性的，有廣泛的社區；所有人都可以將自己的發現的問題修復模塊、功能應用等添加到里面去，所以Linux經歷了長時間的發展已經非常穩定而又功能強大
    Linux是未來發展的趨勢；開源已經趨向主流，而作為開源系統的Linux，也會逐步成為主流系統并進入到更多人的生活中。

Linux的應用在哪里

    Linux主要應用于商業、科研、教學等工作服務領域，所以Linux在互聯網公司、銀行、科研實驗教學機構的使用率很高，而對于個人日常生活的娛樂，現階段Linux應用的還不多。

怎么學習linux？

  本次我們主要來了解一下幾點

   首先學習Linux要對計算機系統有一定的了解

   了解Linux的歷史-此章節重點在于開源協議和發行版本的關系，涉及到法律問題

   學習實踐的前期準備-虛擬機的使用

第一部分：計算機基礎   

       計算機系統

       計算機硬件

       計算機軟件（操作系統和應用）

       linux相關介紹

       linux哲學思想

       獲取linux

       虛擬機

1-計算機系統

  首先本文的計算機系統并不是平常我們理解上的操作系統，如windows；而是有硬件Hardware系統和軟件Software系統兩大部分共同組成的完整的機器系統。

  計算機系統構成如下：

  

2-計算機硬件 

  計算機（computer）俗稱電腦，是現代一種用于高速計算的電子計算機器，可以進行數值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。由硬件系統和軟件系統所組成，沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。可分為超級計算機、工業控制計算機、網絡計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類，較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。

  發展歷程：

    第1代：電子管數字機（1946—1958年）

               硬件方面，邏輯元件采用的是真空電子管，主存儲器采用汞延遲線

電子管數字計算機

、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯；外存儲器采用的是磁帶。軟件方面采用的是機器語言、匯編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。

特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般為每秒數千次至數萬次）、價格昂貴，但為以后的計算機發展奠定了基礎。

•     第2代：晶體管數字機（1958—1964年）

      硬件方的操作系統、高級語言及其編譯程序。應用領域以科學計算和事務處理為主，并開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（一般為每秒數10萬次，可高達300萬次）、性能比第1代計算機有很大的提高。

•     第3代：集成電路數字機（1964—1970年）

      硬件方面，邏輯元件采用中、小規模集成電路（MSI、SSI），主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現了分時操作系統以及結構化、規?；绦蛟O計方法。特點是速度更快（一般為每秒數百萬次至數千萬次），而且可靠性有了顯著提高，價格進一步下降，產品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。

•     第4代：大規模集成電路機（1970年至今）

      硬件方面，邏輯元件采用大規模和超大規模集成電路（LSI和VLSI）。軟件方面出現了數據庫管理系統、網絡管理系統和面向對象語言等。特點是1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生，開創了微型計算機的新時代。應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。

             計算機系統的硬體單元一般可分為運算器（ALU-算術邏輯單元）、控制器（CU-控制單元）輸入單元、輸出單元、儲存器（RAM、ROM、Cache）、，其中算術邏輯單元和控制單元合稱中央處理單元（Center Processing Unit,CPU)。此體系結構是1946年約翰·馮·諾依曼提出，故稱為馮· 諾依曼體系結構

      彼此之間的關系如下：

          

計算機按照規模分類可分為：

           

    巨型計算機：常是指由數百數千甚至更多的處理器（機）組成的、能計算普通PC機和服務器不能完成的大型復雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。超級計算機擁有最強的并行計算能力，主要用于科學計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領域承擔大規模、高速度的計算任務。在結構上，雖然超級計算機和服務器都可能是多處理器系統，二者并無實質區別，但是現代超級計算機較多采用集群系統，更注重浮點運算的性能，可看著是一種專注于科學計算的高性能服務器，而且價格非常昂貴。

    大型計算機：現代大型計算機并非主要通過每秒運算次數MIPS來衡量性能，而是可靠性、安全性、向后兼容性和極其高效的I/O性能。主機通常強調大規模的數據輸入輸出，著重強調數據的吞吐量。大型計算機可以同時運行多操作系統，因此不像是一臺計算機而更像是多臺虛擬機，因此一臺主機可以替代多臺普通的服務器，是虛擬化的先驅。同時主機還擁有強大的容錯能力。主機的投資回報率取決于處理數據的規模、減少人力開支、實現不間斷服務和其他成本的縮減。由于主機的平臺與操作系統并不開放，因而很難被攻破，安全性極強。大型機使用專用的操作系統和應用軟件，在主機上編程采用COBOL，同時采用的數據庫為IBM自行開發的DB2。在大型機上工作的DB2數據庫管理員能夠管理比其他平臺多3～4倍的數據量

    小型計算機：規模較小、結構簡單、運行環境要求較低，一般應用于工業自動控制、測量儀器、醫療設備中的數據采集等方面。

    微型計算機：中央處理器（CPU ）采用微處理器芯片，體積小巧輕便，廣泛用于商業、服務業、工廠的自動控制、辦公自動化以及大眾化的信息處理。

計算機硬件-CPU

    中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規模的集成電路，是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。

性能參數

計算機的性能在很大程度上由CPU的性能決定，而CPU的性能主要體現在其運行程序的速度上。影響運行速度的性能指標包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統和邏輯結構等參數。

主頻

  主頻也叫時鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運算、處理數據的速度。通常，主頻越高，CPU處理數據的速度就越快。

CPU的主頻=外頻×倍頻系數。主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但并不是一個簡單的線性關系。　所以，CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的，主頻表示在CPU內數字脈沖信號震蕩的速度。在Intel的處理器產品中，也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium芯片能夠表現得差不多跟2.66 GHz至強（Xeon）/Opteron一樣快，或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、總線等各方面的性能指標。

外頻

  外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說，在臺式機中，所說的超頻，都是超CPU的外頻（當然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的）相信這點是很好理解的。但對于服務器CPU來講，超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度，兩者是同步運行的，如果把服務器CPU超頻了，改變了外頻，會產生異步運行，（臺式機很多主板都支持異步運行）這樣會造成整個服務器系統的不穩定。

  絕大部分電腦系統中外頻與主板前端總線不是同步速度的，而外頻與前端總線（FSB）頻率又很容易被混為一談。

總線頻率

  前端總線（FSB)是將CPU連接到北橋芯片的總線。前端總線（FSB）頻率（即總線頻率）是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算，

  即數據帶寬=（總線頻率×數據位寬）/8，

  數據傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。比方，支持64位的至強Nocona，前端總線是800MHz，按照公式，它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。

外頻與前端總線（FSB）頻率的區別：前端總線的速度指的是數據傳輸的速度，外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鐘震蕩一億次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

倍頻系數

 倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的，一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會出現明顯的“瓶頸”效應－CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的，少量的如Intel酷睿2核心的奔騰雙核E6500K和一些至尊版的CPU不鎖倍頻，而AMD之前都沒有鎖，AMD推出了黑盒版CPU（即不鎖倍頻版本，用戶可以自由調節倍頻，調節倍頻的超頻方式比調節外頻穩定得多）。

緩存

  緩存大小也是CPU的重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大于系統內存和硬盤。實際工作時，CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬盤上尋找，以此提高系統性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。

L1　Cache(一級緩存）是CPU第一層高速緩存，分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般服務器CPU的L1緩存的容量通常在32－256KB。

L2　Cache（二級緩存）是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種芯片。內部的芯片二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，筆記本電腦中也可以達到2M，而服務器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高，可以達到8M以上。

L3　Cache(三級緩存），分為兩種，早期的是外置，內存延遲，同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在服務器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效，故它比較慢的磁盤I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。

其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限于制造工藝，并沒有被集成進芯片內部，而是集成在主板上。在只能夠和系統總線頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。后來使用L3緩存的是英特爾為服務器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器，和以后24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。

但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要，比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手，由此可見前端總線的增加，要比緩存增加帶來更有效的性能提升。

按照CPU 體系架構來區分，CPU主要分為兩類：

 

  非x86 CPU：使用RISC （精簡指令集）或EPIC （并行指令代碼）處理器，并且主要采用UNIX 和其它專用操作系統的CPU，指令系統相對簡單，它只要求硬件執行很有限且最常用的那部分執令，CPU 主要有Compaq 的Alpha 、HP 的PA-RISC 、IBM 的Power PC 、MIPS 的MIPS 和SUN 的Sparc、 、Intel 研發的EPIC 安騰處理器等。這種CPU價格昂貴，體系封閉，但是穩定性好，性能強，主要用在金融、電信等大型企業的核心系統。

  x86 CPU：又稱CISC （復雜指令集）架構CPU，即通常所講的PC 服務器，它是基于PC 機體系結構，使用Intel 或其它兼容x86 指令集的處理器芯片的服務器。目前主要為intel的 的Xeon E3 ，E5 ，E7 系列，價格相對便宜、兼容性好、穩定性較差、安全性不算太高。

計算機硬件-主板  

  電腦機箱主板，又叫主機板(mainboard)、系統板(systemboard)或母板(motherboard)；它分為商用主板和工業主板兩種。它安裝在機箱內，是微機最基本的也是最重要的部件之一。主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。

  主板采用了開放式結構。主板上大都有6-15個擴展插槽，供PC機外圍設備的控制卡（適配器）插接。通過更換這些插卡，可以對微機的相應子系統進行局部升級，使廠家和用戶在配置機型方面有更大的靈活性。總之，主板在整個微機系統中扮演著舉足輕重的角色?？梢哉f，主板的類型和檔次決定著整個微機系統的類型和檔次。主板的性能影響著整個微機系統的性能。

  主板（英語：Motherboard, Mainboard，簡稱Mobo）；又稱主機板、系統板、邏輯板、母板、底板等，是構成復雜電子系統例如電子計算機的中心或者主電路板。

主板結構

  所謂主板結構就是根據主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形狀，所使用的電源規格等制定出的通用標準，所有主板廠商都必須遵循。

主板結構分為AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等結構。其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板結構，已經淘汰；而LPX、NLX、Flex ATX則是ATX的變種，多見于國外的品牌機，國內尚不多見；EATX和WATX則多用于服務器/工作站主板；ATX是市場上最常見的主板結構，擴展插槽較多，PCI插槽數量在4-6個，大多數主板都采用此結構；Micro ATX又稱Mini ATX，是ATX結構的簡化版，就是常說的“小板”，擴展插槽較少，PCI插槽數量在3個或3個以下，多用于品牌機并配備小型機箱；而BTX則是英特爾制定的最新一代主板結構，但尚未流行便被放棄，繼續使用ATX。

芯片組

  芯片組（Chipset）是主板的核心組成部分，幾乎決定了這塊主板的功能，進而影響到整個電腦系統性能的發揮。按照在主板上的排列位置的不同，通常分為北橋芯片和南橋芯片。北橋芯片提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持。南橋芯片則提供對KBC（鍵盤控制器）、RTC（實時時鐘控制器）、USB（通用串行總線）、Ultra DMA/33（66）EIDE數據傳輸方式和ACPI（高級能源管理）等的支持。其中北橋芯片起著主導性的作用，也稱為主橋（Host Bridge）。　

擴展槽

  擴展插槽是主板上用于固定擴展卡并將其連接到系統總線上的插槽，也叫擴展槽、擴充插槽。擴展槽是一種添加或增強電腦特性及功能的方法。擴展插槽的種類和數量的多少是決定一塊主板好壞的重要指標。有多種類型和足夠數量的擴展插槽就意味著今后有足夠的可升級性和設備擴展性，反之則會在今后的升級和設備擴展方面碰到巨大的障礙。

主要接口

硬盤接口：硬盤接口可分為IDE接口和SATA接口。在型號老些的主板上，多集成2個IDE口，通常IDE接口都位于PCI插槽下方，從空間上則垂直于內存插槽（也有橫著的）。而新型主板上，IDE接口大多縮減，甚至沒有，代之以SATA接口。

軟驅接口：連接軟驅所用，多位于IDE接口旁，比IDE接口略短一些，因為它是34針的，所以數據線也略窄一些。

COM接口（串口）：大多數主板都提供了兩個COM接口，分別為COM1和COM2，作用是連接串行鼠標和外置Modem等設備。COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh，中斷號是IRQ4；COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh，中斷號是IRQ3。由此可見COM2接口比COM1接口的響應具有優先權，市面上已很難找到基于該接口的產品。

PS/2接口：PS/2接口的功能比較單一，僅能用于連接鍵盤和鼠標。一般情況下，鼠標的接口為綠色、鍵盤的接口為紫色。PS/2接口的傳輸速率比COM接口稍快一些，但這么多年使用之后，絕大多數主板依然配備該接口，但支持該接口的鼠標和鍵盤越來越少，大部分外設廠商也不再推出基于該接口的外設產品，更多的是推出USB接口的外設產品。不過值得一提的是，由于該接口使用非常廣泛，因此很多使用者即使在使用USB也更愿意通過PS/2-USB轉接器插到PS/2上使用，外加鍵盤鼠標每一代產品的壽命都非常長，接口依然使用效率極高，但在不久的將來，被USB接口所完全取代的可能性極高。

USB接口：USB接口是如今最為流行的接口，最大可以支持127個外設，并且可以獨立供電，其應用非常廣泛。USB接口可以從主板上獲得500mA的電流，支持熱拔插，真正做到了即插即用。一個USB接口可同時支持高速和低速USB外設的訪問，由一條四芯電纜連接，其中兩條是正負電源，另外兩條是數據傳輸線。高速外設的傳輸速率為12Mbps，低速外設的傳輸速率為1.5Mbps。此外，USB 2.0標準最高傳輸速率可達480Mbps。USB 3.0已經出現在主板中，并已開始普及。

LPT接口（并口）：一般用來連接打印機或掃描儀。其默認的中斷號是IRQ7，采用25腳的DB-25接頭。并口的工作模式主要有三種：

1、SPP標準工作模式。SPP數據是半雙工單向傳輸，傳輸速率較慢，僅為15Kbps，但應用較為廣泛，一般設為默認的工作模式。

2、EPP增強型工作模式。EPP采用雙向半雙工數據傳輸，其傳輸速率比SPP高很多，可達2Mbps，已有不少外設使用此工作模式。

3、ECP擴充型工作模式。ECP采用雙向全雙工數據傳輸，傳輸速率比EPP還要高一些，但支持的設備不多。使用LPT接口的打印機與掃描儀已經基本很少了，多為使用USB接口的打印機與掃描儀。

MIDI接口：聲卡的MIDI接口和游戲桿接口是共用的。接口中的兩個針腳用來傳送MIDI信號，可連接各種MIDI設備，例如電子鍵盤等，市面上已很難找到基于該接口的產品。

SATA接口：SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment（串行高級技術附件，一種基于行業標準的串行硬件驅動器接口），是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規范，在IDF Fall 2001大會上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0標準，正式宣告了SATA規范的確立。SATA規范將硬盤的外部傳輸速率理論值提高到了150MB/s，比PATA標準ATA/100高出50%，比ATA/133也要高出約13%，而隨著未來后續版本的發展，SATA接口的速率還可擴展到2X和4X（300MB/s和600MB/s）。從其發展計劃來看，未來的SATA也將通過提升時鐘頻率來提高接口傳輸速率，讓硬盤也能夠超頻。

主板平面

主板的平面是一塊PCB（印刷電路板），一般采用四層板或六層板。相對而言，為節省成本，低檔主板多為四層板：主信號層、接地層、電源層、次信號層，而六層板則增加了輔助電源層和中信號層，因此，六層PCB的主板抗電磁干擾能力更強，主板也更加穩定。 

工作原理

  在電路板下面，是4層有致的電路布線；在上面，則為分工明確的各個部件：插槽、芯片、電阻、電容等。當主機加電時，電流會在瞬間通過CPU、南北橋芯片、內存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板邊緣的串口、并口、PS/2接口等。隨后，主板會根據BIOS（基本輸入輸出系統）來識別硬件，并進入操作系統發揮出支撐系統平臺工作的功能。

主要種類

    AT：標準尺寸的主板，IBM PC/A機首先使用而得名，有的486、586主板也采用AT結構布局。

    Baby AT：袖珍尺寸的主板，比AT主板小，因而得名。很多原裝機的一體化主板首先采用此主板結構。

    ATX：改進型的AT主板，對主板上元件布局作了優化，有更好的散熱性和集成度，需要配合專門的ATX機箱使用。

    BTX：是ATX主板的改進型，它使用窄板（Low-profile）設計，使部件布局更加緊湊。針對機箱內外氣流的運動特性，主板工程師們對主板的布局進行了優化設計，使計算機的散熱性能和效率更高，噪聲更小，主板的安裝拆卸也變得更加簡便。

    BTX在一開始就制定了3種規格，分別是BTX、Micro BTX和Pico BTX。3種BTX的寬度都相同，都是266.7mm，不同之處在于主板的大小和擴展性有所不同。

    一體化（All in one）主板：集成了聲音，顯示等多種電路，一般不需再插卡就能工作，具有高集成度和節省空間的優點，但也有維修不便和升級困難的缺點，在原裝品牌機中采用較多。

    NLX：Intel最新的主板結構，最大特點是主板、CPU的升級靈活方便有效，不再需要每推出一種CPU就必須更新主板設計此外還有一些上述主板的變形結構，如華碩主板就大量采用了3/4 Baby AT尺寸的主板結構。

芯片

Intel：Socket386、Socket486、Socket586、Socket686、Socket370（810主板、815主板）、Socket478（845主板、865主板）、LGA 775（915主板、945主板、965主板、G31主板、P31主板、G41主板、P41主板、G43、P43主板、G45、P45、X38、X48）、LGA 1156（H55主板、H57主板、P55主板、P57主板、Q57主板）、LGA 1155分為6系、7系兩個系列（6系主板有：H61主板、H67主板、P67主板、Z68主板；7系主板有：B75、Z75、Z77、H77。）、LGA 1366（X58主板）、LGA 2011（X79主板）。
　　2013由於Intel推出22nm Haswell的新規格CPU，Ivy Bridge的LGA 1155升級成為LGA 1150。

AMD：Socket AM2\AM2+（760G主板、770主板、780G主板，785G主板、790GX主板）、AM3\AM3+（870G主板、880G主板、890GX主板、890FX主板、970主板、990X主板、990FX主板）、FM1（A55主板、A75主板）、FM2（A55主板、A75主板、A85主板）。

同一級的CPU往往也還有進一步的劃分，如奔騰主板，就有是否支持多能奔騰（P55C，MMX要求主板內建雙電壓），是否支持Cyrix 6×86、AMD 5k86（都是奔騰級的CPU，要求主板有更好的散熱性）等區別。

總線

    ISA（Industry Standard Architecture）：工業標準體系結構總線。

    EISA（Extension Industry Standard Architecture）：擴展標準體系結構總線。

    MCA（Micro Channel）：微通道總線。

    此外，為了解決CPU與高速外設之間傳輸速度慢的“瓶頸”問題，出現了兩種局部總線，它們是：

    VESA（Video Electronic Standards Association）：視頻電子標準協會局部總線，簡稱VL總線。

    PCI（Peripheral Component Interconnect）：外圍部件互連局部總線，簡稱PCI總線。486級的主板多采用VL總線，而奔騰主板多采用PCI總線。

    繼PCI之后又開發了更外圍的接口總線，它們是：

    USB（Universal Serial Bus）通用串行總線。

    IEEE1394（美國電氣及電子工程師協會1394標準）俗稱“火線（Fire Ware）”。

主板上南北橋的區別

  一個主板上最重要的部分可以說就是主板的芯片組了，主板的芯片組一般由北橋芯片和南橋芯片組成，兩者共同組成主板的芯片組。北橋芯片主要負責實現與CPU、內存、AGP接口之間的數據傳輸，同時還通過特定的數據通道和南橋芯片相連接。北橋芯片的封裝模式最初使用BGA封裝模式，到Intel的北橋芯片已經轉變為FC-PGA封裝模式，不過為AMD處理器設計的主板北橋芯片依然還使用傳統的BGA封裝模式。南橋芯片相比北橋芯片來講，南橋芯片主要負責和IDE設備、PCI設備、聲音設備、網絡設備以及其他的I/O設備的溝通，南橋芯片到為止還只能見到傳統的BGA封裝模式一種。另外，除了傳統的南北橋芯片的分類方法外，還能夠見到一體化的設計方案，這種方案經常在NVIDIA、SiS的芯片組上見到，將南北橋芯片合為一塊芯片，這種設計方案有著獨到之處，對于節省成本，提高產品競爭力有一定的意義，除了小部分主板外，還沒有非常廣泛的推廣開來。

計算機硬件-內存

  內存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。內存(Memory)也被稱為內存儲器，其作用是用于暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成后CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行。 內存是由內存芯片、電路板、金手指等部分組成的。

 內存是CPU 能直接尋址的存儲空間，由半導體器件制成。內存的特點是存取速度快。

 計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。

 外存：硬盤，U 盤，軟盤，光盤。

 內存和外存的區別：

       內存斷電后數據丟失，

       外存斷電后數據可以保存。

容量

內存容量同硬盤、軟盤等存儲器容量單位都是相同的，它們的基本單位都是字節（B），并且：

    1024B=1KB=1024字節=2^10字節（^代表次方）

    1024KB=1MB=1048576字節=2^20字節1024MB=1GB=1073741824字節=2^30字節

    1024GB=1TB=1099511627776字節=2^40字節

    1024TB=1PB=1125899906842624字節=2^50字節

    1024PB=1EB=115 292150 4606846976字節=2^60字節

    1024EB=1ZB=1180591620717411303424字節=2^70字節

    1024ZB=1YB=1208925819614629174706176字節=2^80字節

大小

內存的種類和運行頻率會對性能有一定影響，不過相比之下，容量的影響更加大。在其他配置相同的條件下內存越大機器性能也就越高。  內存的價格小幅走低，2011年前后，電腦內存的配置越來越大，一般都在1G以上，更有2G、4G、6G內存的電腦。

內存作為電腦中重要的配件之一，內存容量的大小確實能夠直接關系到整個系統的性能。因此，內存容量已經越來越受到消費者的關注。尤其在目前WIN7操作系統已經開始取代XP之時，對于最新的WIN7操作系統，多數消費者都認為大容量能讓其內存評分得到提升。

內存的工作原理。從功能上理解，我們可以將內存看作是內存控制器與CPU之間的橋梁，內存也就相當于“倉庫”。顯然，內存的容量決定“倉庫”的大小，而內存的速度決定“橋梁”的寬窄，兩者缺一不可，這也就是我們常常說道的“內存容量”與“內存速度”。

內存帶寬的計算方法并不復雜，大家可以遵循如下的計算公式：帶寬=總線寬度×總線頻率×一個時鐘周期內交換的數據包個數。很明顯，在這些乘數因子中，每個都會對最終的內存帶寬產生極大的影響。在PCMark Vantage測試中，可以看到2GB和4GB DDR3-1600內存性能比較接近，其中2GB內存僅在啟動一些辦公軟件時候比較落后，畢竟少了一半容量所以運行起來比較吃力。而在3DmarkVantage游戲性能測試中，我們可以看出在Win7系統下，2GB和4GB內存的性能區別不是很大，成績非常接近。同時，在WIN7環境下，2GB內存與4GB內存差別很小，有些情況下甚至沒有差別，這時如果想提高內存性能，光想著升級容量意義并不是很大。

寬帶

何謂內存帶寬

從功能上理解，我們可以將內存看作是內存控制器（一般位于北橋芯片中）與CPU之間的橋梁或與倉庫。顯然，內存的容量決定“倉庫”的大小，而內存的帶寬決定“橋梁”的寬窄，兩者缺一不可，這也就是我們常常說道的“內存容量”與“內存速度”。除了內存容量與內存速度，延時周期也是決定其性能的關鍵。當CPU需要內存中的數據時，它會發出一個由內存控制器所執行的要求，內存控制器接著將要求發送至內存，并在接收數據時向CPU報告整個周期（從CPU到內存控制器，內存再回到CPU）所需的時間。毫無疑問，縮短整個周期也是提高內存速度的關鍵，這就好比在橋梁上工作的警察，其指揮疏通能力也是決定通暢度的因素之一。更快速的內存技術對整體性能表現有重大的貢獻，但是提高內存帶寬只是解決方案的一部分，數據在CPU以及內存間傳送所花的時間通常比處理器執行功能所花的時間更長，為此緩沖區被廣泛應用。其實，所謂的緩沖器就是CPU中的一級緩存與二級緩存，它們是內存這座“大橋梁”與CPU之間的“小橋梁”。事實上，一級緩存與二級緩存采用的是SRAM，我們也可以將其寬泛地理解為“內存帶寬”，不過現在似乎更多地被解釋為“前端總線”，所以我們也只是簡單的提一下。事先預告一下，“前端總線”與“內存帶寬”之間有著密切的聯系，我們將會在后面的測試中有更加深刻的認識。

帶寬重要性

內存帶寬為何會如此重要呢？在回答這一問題之前，我們先來簡單看一看系統工作的過程?；旧袭擟PU接收到指令后，它會最先向CPU中的一級緩存（L1Cache）去尋找相關的數據，雖然一級緩存是與CPU同頻運行的，但是由于容量較小，所以不可能每次都命中。這時CPU會繼續向下一級的二級緩存（L2Cache）尋找，同樣的道理，當所需要的數據在二級緩存中也沒有的話，會繼續轉向L3Cache（如果有的話，如K6-2+和K6-3）、內存和硬盤。由于目前系統處理的數據量都是相當巨大的，因此幾乎每一步操作都得經過內存，這也是整個系統中工作最為頻繁的部件。如此一來，內存的性能就在一定程度上決定了這個系統的表現，這點在多媒體設計軟件和3D游戲中表現得更為明顯。3D顯卡的內存帶寬（或許稱為顯存帶寬更為合適）的重要性也是不言而喻的，甚至其作用比系統的內存帶寬更為明顯。大家知道，顯示卡在進行像素渲染時，都需要從顯存的不同緩沖區中讀寫數據。這些緩沖區中有的放置描述像素ARGB（阿爾法通道，紅，綠，藍）元素的顏色數據，有的放置像素Z值（用來描述像素的深度或者說可見性的數據）。顯然，一旦產生Z軸數據，顯存的負擔會立即陡然提升，在加上各種材質貼圖、深度復雜性渲染、3D特效.

提高內存帶寬

內存帶寬的計算方法并不復雜，大家可以遵循如下的計算公式：帶寬=總線寬度×總線頻率×一個時鐘周期內交換的數據包個數。很明顯，在這些乘數因子中，每個都會對最終的內存帶寬產生極大的影響。然而，如今在頻率上已經沒有太大文章可作，畢竟這受到制作工藝的限制，不可能在短時間內成倍提高。而總線寬度和數據包個數就大不相同了，簡單的改變會令內存帶寬突飛猛進。DDR技術就使我們感受到提高數據包個數的好處，它令內存帶寬瘋狂地提升一倍。當然，提高數據包個數的方法不僅僅局限于在內存上做文章，通過多個內存控制器并行工作同樣可以起到效果，這也就是如今熱門的雙通道DDR芯片組（如nForce2、I875/865等）。事實上，雙通道DDR內存控制器并不能算是新發明，因為早在RAMBUS時代，RDRAM就已經使用了類似技術，只不過當時RDRAM的總線寬度只有16Bit，無法與DDR的64Bit相提并論。內存技術發展到如今這一階段，四通道內存控制器的出現也只是時間問題，VIA的QBM技術以及SiS支持四通道RDRAM的芯片組，這些都是未來的發展方向。至于顯卡方面，我們對其顯存帶寬更加敏感，這甚至也是很多廠商用來區分高低端產品的重要方面。同樣是使用DDR顯存的產品，128Bit寬度的產品會表現出遠遠勝過64Bit寬度的產品。當然提高顯存頻率也是一種解決方案，不過其效果并不明顯，而且會大幅度提高成本。值得注意的是，目前部分高端顯卡甚至動用了DDRII技術，不過至少在目前看來，這項技術還為時過早。

識別內存帶寬

對于內存而言，辨別內存帶寬是一件相當簡單的事情，因為SDRAM、DDR、RDRAM這三種內存在外觀上有著很大的差別，大家通過下面這副圖就能清楚地認識到。唯一需要我們去辨認的便是不同頻率的DDR內存。目前主流DDR內存分為DDR266、DDR333以及DDR400，其中后三位數字代表工作頻率。通過內存條上的標識，自然可以很方便地識別出其規格。相對而言，顯卡上顯存帶寬的識別就要困難一些。在這里，我們應該抓住“顯存位寬”和“顯存頻率”兩個重要的技術指標。顯存位寬的計算方法是：單塊顯存顆粒位寬×顯存顆?？倲?，而顯存頻率則是由"1000/顯存顆粒納秒數"來決定。一般來說，我們可以從顯存顆粒上一串編號的最后2兩位看出其納秒數，從中也就得知其顯存頻率。至于單塊顯存顆粒位寬，我們只能在網上查詢。HY、三星、EtronTech（鈺創）等都提供專用的顯存編號查詢網站，相當方便。如三星的顯存就可以到如下的地址下載，只要輸入相應的顯存顆粒編號即可。此外，使用RivaTuner也可以檢測顯卡上顯存的總位寬，大家打開RivaTuner在MAIN菜單即可看到。

計算機硬件-硬盤

基本參數

容量

  作為計算機系統的數據存儲器，容量是硬盤最主要的參數。

硬盤的容量以兆字節（MB/MiB）、千兆字節（GB/GiB）或百萬兆字節（TB/TiB)為單位，而常見的換算式為：1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盤廠商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系統，就依舊以“GB”字樣來表示“GiB”單位（1024換算的），因此我們在BIOS中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標稱值要小。

硬盤的容量指標還包括硬盤的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤單片盤片的容量，單碟容量越大，單位成本越低，平均訪問時間也越短。

一般情況下硬盤容量越大，單位字節的價格就越便宜，但是超出主流容量的硬盤略微例外。

在我們買硬盤的時候說是500G的，但實際容量都比500G要小的。因為廠家是按1MB=1000KB來換算的，所以我們買新硬盤，比買時候實際用量要小點的。

轉速

  轉速（Rotational Speed 或Spindle speed），是硬盤內電機主軸的旋轉速度，也就是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬盤檔次的重要參數之一，它是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉速越快，硬盤尋找文件的速度也就越快，相對的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM是Revolutions Per minute的縮寫，是轉/每分鐘。RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬盤的整體性能也就越好。

硬盤的主軸馬達帶動盤片高速旋轉，產生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方，轉速越快，則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬盤的速度。

家用的普通硬盤的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種高轉速硬盤也是臺式機用戶的首選；而對于筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主，雖然已經有公司發布了10000rpm的筆記本硬盤，但在市場中還較為少見；服務器用戶對硬盤性能要求最高，服務器中使用的SCSI硬盤轉速基本都采用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產品很多。較高的轉速可縮短硬盤的平均尋道時間和實際讀寫時間，但隨著硬盤轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。

平均訪問時間

  平均訪問時間（Average Access Time）是指磁頭從起始位置到到達目標磁道位置，并且從目標磁道上找到要讀寫的數據扇區所需的時間。

平均訪問時間體現了硬盤的讀寫速度，它包括了硬盤的尋道時間和等待時間，即：平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待時間。

硬盤的平均尋道時間（Average Seek Time）是指硬盤的磁頭移動到盤面指定磁道所需的時間。這個時間當然越小越好，硬盤的平均尋道時間通常在8ms到12ms之間，而SCSI硬盤則應小于或等于8ms。

硬盤的等待時間，又叫潛伏期（Latency），是指磁頭已處于要訪問的磁道，等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間。平均等待時間為盤片旋轉一周所需的時間的一半，一般應在4ms以下。

傳輸速率

  傳輸速率（Data Transfer Rate)硬盤的數據傳輸率是指硬盤讀寫數據的速度，單位為兆字節每秒（MB/s）。硬盤數據傳輸率又包括了內部數據傳輸率和外部數據傳輸率。

內部傳輸率（Internal Transfer Rate) 也稱為持續傳輸率（Sustained Transfer Rate），它反映了硬盤緩沖區未用時的性能。內部傳輸率主要依賴于硬盤的旋轉速度。

外部傳輸率（External Transfer Rate）也稱為突發數據傳輸率（Burst Data Transfer Rate）或接口傳輸率，它標稱的是系統總線與硬盤緩沖區之間的數據傳輸率，外部數據傳輸率與硬盤接口類型和硬盤緩存的大小有關。

Fast ATA接口硬盤的最大外部傳輸率為16.6MB/s，而Ultra ATA接口的硬盤則達到33.3MB/s。2012年12月，兩80后研制出傳輸速度每秒1.5GB的固態硬盤。

緩存

  緩存（Cache memory）是硬盤控制器上的一塊內存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤內部存儲和外界接口之間的緩沖器。由于硬盤的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同，緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關系到硬盤的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。當硬盤存取零碎數據時需要不斷地在硬盤與內存之間交換數據，有大緩存，則可以將那些零碎數據暫存在緩存中，減小外系統的負荷，也提高了數據的傳輸速度。

接口種類

ATA

ATA 全稱 Advanced Technology Attachment，是用傳統的40-pin 并口數據線連接主板與硬盤的，外部接口速度最大為133MB/s，因為并口線的抗干擾性太差，且排線占空間，不利計算機散熱，將逐漸被SATA 所取代。

IDE

全稱 Integrated Drive Electronics，即“電子集成驅動器”，俗稱PATA并口。

RAID的優點

1. 傳輸速率高。在部分RAID模式中，可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據，而這些磁盤驅動器在邏輯上又是一個磁盤驅動器，所以使用RAID可以達到單個的磁盤驅動器幾倍的速率。因為CPU的速度增長很快，而磁盤驅動器的數據傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。 2. 更高的安全性。相較于普通磁盤驅動器很多RAID模式都提供了多種數據修復功能，當RAID中的某一磁盤驅動器出現嚴重故障無法使用時，可以通過RAID中的其他磁盤驅動器來恢復此驅動器中的數據，而普通磁盤驅動器無法實現，這是使用RAID的第二個原因

SATA

2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規范，2002年，雖然串行ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規范。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在于能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查如果發現錯誤會自動矯正。

SATA Ⅱ

SATA Ⅱ是芯片巨頭Intel英特爾與硬盤巨頭Seagate希捷在SATA的基礎上發展起來的，其主要特征是外部傳輸率從SATA的150MB/s進一步提高到了300MB/s，此外還包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令隊列）、端口多路器(Port Multiplier）、交錯啟動（Staggered Spin-up）等一系列的技術特征。但是并非所有的SATA硬盤都可以使用NCQ技術，除了硬盤本身要支持NCQ之外，也要求主板芯片組的SATA控制器支持NCQ。

SATA Ⅲ

正式名稱為“SATARevision3.0”，是串行ATA國際組織（SATA-IO）在2009年5月份發布的新版規范，主要是傳輸速度翻番達到6Gbps，同時向下兼容舊版規范“SATARevision2.6”（也就是現在俗稱的SATA3Gbps），接口、數據線都沒有變動。SATA3.0接口技術標準是2007上半年英特爾公司提出的，由英特爾公司的存儲產品架構設計部技術總監Knut Grimsrud負責。Knut Grimsrud表示，SATA3.0的傳輸速率將達到6Gbps，將在SATA2.0的基礎上增加1倍。

SCSI

SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計算機系統接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標準接口，而SCSI并不是專門為硬盤設計的接口，是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優點，但較高的價格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。

光纖通道

光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel，和SCSI接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設計開發的接口技術，是專門為網絡系統設計的，但隨著存儲系統對速度的需求，才逐漸應用到硬盤系統中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統的速度和靈活性才開發的，它的出現大大提高了多硬盤系統的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。

光纖通道是為在像服務器這樣的多硬盤系統環境而設計的，能滿足高端工作站、服務器、海量存儲子網絡、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串行數據通訊等系統對高數據傳輸率的要求。

RAID的分類

RAID 0，無冗余無校驗的磁盤陣列。數據同時分布在各個磁盤上，沒有容錯能力，讀寫速度在RAID中最快，但因為任何一個磁盤損壞都會使整個RAID系統失效，所以安全系數反倒比單個的磁盤還要低。一般用在對數據安全要求不高，但對速度要求很高的場合，如：大型游戲、圖形圖像編輯等。此種RAID模式至少需要2個磁盤，而更多的磁盤則能提供更高效的數據傳輸。

SAS

SAS(Serial Attached SCSI）即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度。并通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發出的全新接口。此接口的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，并且提供與SATA硬盤的兼容性。

物理結構

磁頭

磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭，但是，硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬盤設計上的局限。而MR磁頭（Magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，采用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍采用傳統的磁感應磁頭（MR磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則采用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數據的準確性也相應提高。而且由于讀取的信號幅度與磁道寬度無關，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤片密度，達到每平方英寸200MB，而使用傳統的磁頭只能達到每平方英寸20MB，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用，而采用多層結構和磁阻效應更好的材料制作的GMR磁頭（Giant Magnetoresistive heads）也逐漸開始普及。

磁道

當磁盤旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。這些磁道用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間并不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁道，而硬盤上的磁道密度則遠遠大于此值，通常一面有成千上萬個磁道。磁道的磁化方式一般由磁頭迅速切換正負極改變磁道所代表的0和1。

扇區

磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區，每個扇區可以存放512個字節的信息，磁盤驅動器在向磁盤讀取和寫入數據時，要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤，每個磁道分為18個扇區。

柱面

硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數與一個盤單面上的磁道數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面，由于每個盤面都只有自己獨一無二的磁頭，因此，盤面數等于總的磁頭數。所謂硬盤的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區），只要知道了硬盤的CHS的數目，即可確定硬盤的容量，硬盤的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。

計算機硬件-其它

  包括顯卡、網卡、聲卡等等設備，、在有特殊要求的linux運維工作中，才會特別看重，所以就不一一介紹了，至于電源，其實要求很簡單，穩定、完全、功率足夠基本上就滿足需求啦，除非要求PDU的另說。

存儲基礎知識 —存儲網絡

    存儲網絡：

        DAS—-直接連接存儲(Direct Attached Storage

        NAS—–網絡連接存儲(Network Attached Storage)

        SAN—–存儲區域網絡(Storage Area Networks)

DAS(Direct Attached Storage：直接存儲)

優缺點

    優點：

       1.能 實現大容量存儲，將多個磁盤合并成一個邏輯磁盤，滿足海量存儲的需求
　　     2.可實現應用數據和操作系統的分離：操作系統一般存放本機硬盤中，而應用數據放置于陣列中
　　     3.能提高存取性能：操作單個文件資料，同時有多個物理磁盤在并行工作，運行速度比單個磁盤運行速度高
　　     4.實施簡單：無須專業人員操作和維護，節省用戶投資。

    局限：

       1.服務器本身容易成為系統瓶頸
　　     2.服務器發生故障，數據不可訪問
　　     3.對于存在多個服務器的系統來說，設備分散，不便管理。同時多臺服務器使用DAS時，存儲空間不能在服務器之間動態分配，可能造成相當的資源浪費；
　　     4.數據備份操作復雜。

    

    DAS的適用環境

        1） 服務器在地理分布上很分散，通過SAN（存儲區域網絡）或NAS（網絡直接存儲）在它們之間進行互連非常困難時(商店或銀行的分支便是一個典型的例子)；

        2）存儲系統必須被直接連接到應用服務器（如Microsoft Cluster Server或某些數據庫使用的“原始分區”）上時；

        3） 包括許多數據庫應用和應用服務器在內的應用，它們需要直接連接到存儲器上，群件應用和一些郵件服務也包括在內。

NAS（Network Attached Storage：網絡附屬存儲）

        按字面簡單說就是連接在網絡上，具備資料存儲功能的裝置，因此也稱為“網絡存儲器”。它是一種專用數據存儲服務器。它以數據為中心，將存儲設備與服務器徹底分離，集中管理數據，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護投資。其成本遠遠低于使用服務器存儲，而效率卻遠遠高于后者。目前國際著名的NAS企業有Netapp、EMC、OUO等。

存儲優缺點

優點：

   NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備一般支持多計算機平臺，用戶通過網絡支持協議可進入相同的文檔，因而NAS設備無需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域網內。

  　NAS設備的物理位置同樣是靈活的。它們可放置在工作組內，靠近數據中心的應用服務器，或者也可放在其他地點，通過物理鏈路與網絡連接起來。無需應用服務器的干預，NAS設備允許用戶在網絡上存取數據，這樣既可減小CPU的開銷，也能顯著改善網絡的性能。

局限：

   NAS沒有解決與文件服務器相關的一個關鍵性問題，即備份過程中的帶寬消耗。與將備份數據流從LAN中轉移出去的存儲區域網（SAN）不同，NAS仍使用網絡進行備份和恢復。NAS 的一個缺點是它將存儲事務由并行SCSI連接轉移到了網絡上。這就是說LAN除了必須處理正常的最終用戶傳輸流外，還必須處理包括備份操作的存儲磁盤請求。

   由于存儲數據通過普通數據網絡傳輸，因此易受網絡上其它流量的影響。當網絡上有其它大數據流量時會嚴重影響系統性能；由于存儲數據通過普通數據網絡傳輸，因此容易產生數據泄漏等安全問題；
   存儲只能以文件方式訪問，而不能像普通文件系統一樣直接訪問物理數據塊，因此會在某些情況下嚴重影響系統效率，比如大型數據庫就不能使用NAS。

存儲區域網絡（Storage Area Network，簡稱SAN）

   采用網狀通道（Fibre Channel ，簡稱FC，區別與Fiber Channel光纖通道）技術，通過FC交換機連接存儲陣列和服務器主機，建立專用于數據存儲的區域網絡。SAN經過十多年歷史的發展，已經相當成熟，成為業界的事實標準（但各個廠商的光纖交換技術不完全相同，其服務器和SAN存儲有兼容性的要求）。

SAN專注于企業級存儲的特有問題。當前企業存儲方案所遇到問題的兩個根源是：數據與應用系統緊密結合所產生的結構性限制，以及小型計算機系統接口(SCSI)標準的限制。大多數分析都認為SAN是未來企業級的存儲方案，這是因為SAN便于集成，能改善數據可用性及網絡性能，而且還可以減輕管理作業。   

結構

   SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網絡之外的專用網絡。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數率，同時SAN網絡獨立于數據網絡存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業存儲方案中傲視群雄。

　　 SAN由于其基礎是一個專用網絡，因此擴展性很強，不管是在一個SAN系統中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機，SAN系統可以方便高效的實現數據的集中備份。

目前常見的SAN有FC-SAN和IP-SAN，其中FC-SAN為通過光纖通道協議轉發SCSI協議，IP-SAN通過TCP協議轉發SCSI協議。 

優點

   SAN提供了一種與現有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協議。SAN不受現今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許企業獨立地增加它們的存儲容量。

SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列，這樣不管數據置放在那里，服務器都可直接存取所需的數據。因為采用了光纖接口，SAN還具有更高的帶寬。

因為SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，所以運行備份操作就無需考慮它們對網絡總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現簡化，特別是對于全部存儲設備都集群在一起的時候。最后一點，光纖接口提供了10公里的連接長度，這使得實現物理上分離的、不在機房的存儲變得非常容易。 

局限

   成本和復雜性，特別是在光纖信道中這些缺陷尤其明顯。使用光纖信道的情況下，合理的成本大約是1千兆或者兩千兆大概需要五萬到六萬美金。從另一個角度來看，雖然新推出的基于iSCSI的SAN解決方案大約只需要兩萬到三萬美金，但是其性能卻無法和光纖信道相比較。在價格上的差別主要是由于iSCSI技術使用的是現在已經大量生產的吉比特以太網硬件，而光纖通道技術要求特定的價格昂貴的設備。

適用環境

編輯

   SAN主要用于存儲量大的工作環境，如ISP、銀行等，成本高、標準尚未確定等問題影響了SAN的市場，不過，隨著這些用戶業務量的增大，SAN也有著廣泛的應用前景。

3-計算機軟件

計算機軟件分類

總述

計算機軟件總體分為系統軟件和應用軟件兩大類：

  系統軟件是各類操作系統，如windows、Linux、UNIX等，還包括操作系統的補丁程序及硬件驅動程序，都是系統軟件類。

應用軟件可以細分的種類就更多了，如工具軟件、游戲軟件、管理軟件等都屬于應用軟件類。

系統軟件

  系統軟件是負責管理計算機系統中各種獨立的硬件，使得它們可以協調工作。系統軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。

  一般來講，系統軟件包括操作系統和一系列基本的工具（比如編譯器，數據庫管理，存儲器格式化，文件系統管理，用戶身份驗證，驅動管理，網絡連接等方面的工具）。

    具體包括以下四類：

1.        各種服務性程序，如診斷程序、排錯程序、練習程序等；

2.        語言程序，如匯編程序、編譯程序、解釋程序；

3.        操作系統；

4.        數據庫管理系統。

應用軟件

  應用軟件是為了某種特定的用途而被開發的軟件。它可以是一個特定的程序，比如一個圖像瀏覽器。也可以是一組功能聯系緊密，可以互相協作的程序的集合，比如微軟的Office軟件。也可以是一個由眾多獨立程序組成的龐大的軟件系統，比如數據庫管理系統。

較常見的有：

  文字處理軟件如WPS、Word等

信息管理軟件

  輔助設計軟件如AutoCAD

實時控制軟件如極域電子教室等

  教育與娛樂軟件

  軟件開發是根據用戶要求建造出軟件系統或者系統中的軟件部分的過程。軟件開發是一項包括需求捕捉，需求分析，設計，實現和測試的系統工程。

  軟件一般是用某種程序設計語言來實現的。通常采用軟件開發工具可以進行開發。

 不同的軟件一般都有對應的軟件許可，軟件的使用者必須在同意所使用軟件的許可證的情況下才能夠合法的使用軟件。從另一方面來講，某種特定軟件的許可條款也不能夠與法律相抵觸。

操作系統   

   操作系統（Operating System，簡稱OS）是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統軟件，任何其他軟件都必須在操作系統的支持下才能運行。

   操作系統是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其他軟件的接口。操作系統的功能包括管理計算機系統的硬件、軟件及數據資源，控制程序運行，改善人機界面，為其它應用軟件提供支持，讓計算機系統所有資源最大限度地發揮作用，提供各種形式的用戶界面，使用戶有一個好的工作環境，為其它軟件的開發提供必要的服務和相應的接口等。實際上，用戶是不用接觸操作系統的，操作系統管理著計算機硬件資源，同時按照應用程序的資源請求，分配資源，如：劃分CPU時間，內存空間的開辟，調用打印機等。  

系統作用

  主要體現在兩方面：

   1．屏蔽硬件物理特性和操作細節，為用戶使用計算機提供了便利

    指令系統（成千上萬條機器指令，它們的執行由微程序的指令解釋系統實現的）。計算機問世初期，

    計算機工作者就是在裸機上通過手工操作方式進行工作。計算機硬件體系結構越來越復雜。

   2．有效管理系統資源，提高系統資源使用效率

    如何有效地管理、合理地分配系統資源，提高系統資源的使用效率是操作系統必須發揮的主要作用。資源利用率、系統吞吐量是兩個重要的指標。

    計算機系統要同時供多個程序共同使用。操作解決資源共享問題?。∪绾畏峙?、管理有限的資源是非常關鍵的問題！

    操作系統定義：操作系統是計算機系統中最基本的系統軟件，它用于有效地管理系統資源，并為用戶使用計算機提供了便利的環境 。

主要功能

操作系統的主要功能是資源管理，程序控制和人機交互等。計算機系統的資源可分為設備資源和信息資源兩大類。設備資源指的是組成計算機的硬件設備，如中央處理器，主存儲器，磁盤存儲器，打印機，磁帶存儲器，顯示器，鍵盤輸入設備和鼠標等。信息資源指的是存放于計算機內的各種數據，如文件，程序庫，知識庫，系統軟件和應用軟件等。

操作系統位于底層硬件與用戶之間，是兩者溝通的橋梁。用戶可以通過操作系統的用戶界面，輸入命令。操作系統則對命令進行解釋，驅動硬件設備，實現用戶要求。以現代觀點而言，一個標準個人電腦的OS應該提供以下的功能：

• 進程管理（Processing management）

• 內存管理（Memory management）

• 文件系統（File system）

• 網絡通訊（Networking）

• 安全機制（Security）

• 用戶界面（User interface）

• 驅動程序（Device drivers）

資源管理

  系統的設備資源和信息資源都是操作系統根據用戶需求按一定的策略來進行分配和調度的。操作系統的存儲管理就負責把內存單元分配給需要內存的程序以便讓它執行，在程序執行結束后將它占用的內存單元收回以便再使用。對于提供虛擬存儲的計算機系統，操作系統還要與硬件配合做好頁面調度工作，根據執行程序的要求分配頁面，在執行中將頁面調入和調出內存以及回收頁面等。

處理器管理或稱處理器調度，是操作系統資源管理功能的另一個重要內容。在一個允許多道程序同時執行的系統里，操作系統會根據一定的策略將處理器交替地分配給系統內等待運行的程序。一道等待運行的程序只有在獲得了處理器后才能運行。一道程序在運行中若遇到某個事件，例如啟動外部設備而暫時不能繼續運行下去，或一個外部事件的發生等等，操作系統就要來處理相應的事件，然后將處理器重新分配。

操作系統的設備管理功能主要是分配和回收外部設備以及控制外部設備按用戶程序的要求進行操作等。對于非存儲型外部設備，如打印機、顯示器等，它們可以直接作為一個設備分配給一個用戶程序，在使用完畢后回收以便給另一個需求的用戶使用。對于存儲型的外部設備，如磁盤、磁帶等，則是提供存儲空間給用戶，用來存放文件和數據。存儲性外部設備的管理與信息管理是密切結合的。

信息管理是操作系統的一個重要的功能，主要是向用戶提供一個文件系統。一般說，一個文件系統向用戶提供創建文件，撤銷文件，讀寫文件，打開和關閉文件等功能。有了文件系統后，用戶可按文件名存取數據而無需知道這些數據存放在哪里。這種做法不僅便于用戶使用而且還有利于用戶共享公共數據。此外，由于文件建立時允許創建者規定使用權限，這就可以保證數據的安全性。

程序控制

  一個用戶程序的執行自始至終是在操作系統控制下進行的。一個用戶將他要解決的問題用某一種程序設計語言編寫了一個程序后就將該程序連同對它執行的要求輸入到計算機內，操作系統就根據要求控制這個用戶程序的執行直到結束。操作系統控制用戶的執行主要有以下一些內容：調入相應的編譯程序，將用某種程序設計語言編寫的源程序編譯成計算機可執行的目標程序，分配內存儲等資源將程序調入內存并啟動，按用戶指定的要求處理執行中出現的各種事件以及與操作員聯系請示有關意外事件的處理等。

人機交互

  操作系統的人機交互功能是決定計算機系統“友善性”的一個重要因素。人機交互功能主要靠可輸入輸出的外部設備和相應的軟件來完成。可供人機交互使用的設備主要有鍵盤顯示、鼠標、各種模式識別設備等。與這些設備相應的軟件就是操作系統提供人機交互功能的部分。人機交互部分的主要作用是控制有關設備的運行和理解并執行通過人機交互設備傳來的有關的各種命令和要求。

虛擬內存

  虛擬內存是計算機系統內存管理的一種技術。它使得應用程序認為它擁有連續的可用的內存（一個連續完整的地址空間），而實際上，它通常是被分隔成多個物理內存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時進行數據交換。

用戶接口

  用戶接口包括作業一級接口和程序一級接口。作業一級接口為了便于用戶直接或間接地控制自己的作業而設置。它通常包括聯機用戶接口與脫機用戶接口。程序一級接口是為用戶程序在執行中訪問系統資源而設置的，通常由一組系統調用組成。

在早期的單用戶單任務操作系統（如DOS）中，每臺計算機只有一個用戶，每次運行一個程序，且次序不是很大，單個程序完全可以存放在實際內存中。這時虛擬內存并沒有太大的用處。但隨著程序占用存儲器容量的增長和多用戶多任務操作系統的出現，在程序設計時，在程序所需要的存儲量與計算機系統實際配備的主存儲器的容量之間往往存在著矛盾。例如，在某些低檔的計算機中，物理內存的容量較小，而某些程序卻需要很大的內存才能運行；而在多用戶多任務系統中，多個用戶或多個任務更新全部主存，要求同時執行獨斷程序。這些同時運行的程序到底占用實際內存中的哪一部分，在編寫程序時是無法確定的，必須等到程序運行時才動態分配。

用戶界面

  用戶界面（User Interface，簡稱 UI，亦稱使用者界面[1]）是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。

用戶界面是介于用戶與硬件而設計彼此之間交互溝通相關軟件，目的在使得用戶能夠方便有效率地去操作硬件以達成雙向之交互，完成所希望借助硬件完成之工作，用戶界面定義廣泛，包含了人機交互與圖形用戶接口，凡參與人類與機械的信息交流的領域都存在著用戶界面。用戶和系統之間一般用面向問題的受限自然語言進行交互。目前有系統開始利用多媒體技術開發新一代的用戶界面。

分類方法

  操作系統的種類相當多，各種設備安裝的操作系統可從簡單到復雜，可分為智能卡操作系統、實時操作系統、傳感器節點操作系統、嵌入式操作系統、個人計算機操作系統、多處理器操作系統、網絡操作系統和大型機操作系統。 

應用領域

可分為桌面操作系統、服務器操作系統、嵌入式操作系統；

所支持用戶數

可分為單用戶操作系統(如MSDOS、OS/2．Windows)、多用戶操作系統(如UNIX、Linux、MVS)；

源碼開放程度

可分為開源操作系統(如Linux、FreeBSD)和閉源操作系統(如Mac OS X、Windows)；

硬件結構

可分為網絡操作系統(Netware、Windows NT、OS/2 warp)、多媒體操作系統(Amiga)、和分布式操作系統等；

操作系統環境

可分為批處理操作系統(如MVX、DOS/VSE)、分時操作系統( 如Linux、UNIX、XENIX、Mac OS X)、實時操作系統(如iEMX、VRTX、RTOS，RT WINDOWS)；

存儲器尋址寬

可以將操作系統分為8位、16位、32位、64位、128位的操作系統。早期的操作系統一般只支持8位和16位存儲器尋指寬度，現代的操作系統如Linux和Windows 7都支持32位和64位。

主要類型

批處理

  批處理操作系統（Batch Processing Operating System）的工作方式是：用戶將作業交給系統操作員，系統操作員將許多用戶的作業組成一批作業，之后輸入到計算機中，在系統中形成一個自動轉接的連續的作業流，然后啟動操作系統，系統自動、依次執行每個作業。最后由操作員將作業結果交給用戶。批處理操作系統的特點是：多道和成批處理。

分時

  分時操作系統(Time Sharing Operating System，簡稱 TSOS)的工作方式是：一臺主機連接了若干個終端，每個終端有一個用戶在使用。用戶交互式地向系統提出命令請求，系統接受每個用戶的命令，采用時間片輪轉方式處理服務請求，并通過交互方式在終端上向用戶顯示結果。用戶根據上步結果發出下道命令。分時操作系統將CPU的時間劃分成若干個片段，稱為時間片。操作系統以時間片為單位，輪流為每個終端用戶服務。每個用戶輪流使用一個時間片而使每個用戶并不感到有別的用戶存在。分時系統具有多路性、交互性、“獨占”性和及時性的特征。多路性指，伺時有多個用戶使用一臺計算機，宏觀上看是多個人同時使用一個CPU，微觀上是多個人在不同時刻輪流使用CPU。交互性是指，用戶根據系統響應結果進一步提出新請求(用戶直接干預每一步)。“獨占”性是指，用戶感覺不到計算機為其他人服務，就像整個系統為他所獨占。及時性指，系統對用戶提出的請求及時響應。它支持位于不同終端的多個用戶同時使用一臺計算機，彼此獨立互不干擾，用戶感到好像一臺計算機全為他所用。

常見的通用操作系統是分時系統與批處理系統的結合。其原則是：分時優先，批處理在后。“前臺”響應需頻繁交互的作業，如終端的要求； “后臺”處理時間性要求不強的作業。

實時

  實時操作系統(Real Time Operating System，簡稱 RTOS)是指使計算機能及時響應外部事件的請求在規定的嚴格時間內完成對該事件的處理，并控制所有實時設備和實時任務協調一致地工作的操作系統。實時操作系統要追求的目標是：對外部請求在嚴格時間范圍內做出反應，有高可靠性和完整性。其主要特點是資源的分配和調度首先要考慮實時性然后才是效率。此外，實時操作系統應有較強的容錯能力。

網絡

  網絡操作系統（Network Operating System，簡稱 NOS）通常運行在服務器上的操作系統，是基于計算機網絡的，是在各種計算機操作系統上按網絡體系結構協議標準開發的軟件，包括網絡管理、通信、安全、資源共享和各種網絡應用。其目標是相互通信及資源共享。在其支持下，網絡中的各臺計算機能互相通信和共享資源。其主要特點是與網絡的硬件相結合來完成網絡的通信任務。網絡操作系統被設計成在同一個網絡中（通常是一個局部區域網絡LAN，一個專用網絡或其他網絡）的多臺計算機中的可以共享文件和打印機訪問 。 流行的網絡操作系統有Linux，UNIX，BSD，Windows Server， Mac OS X Server，Novell NetWare等。

分布式

  分布式操作系統(Distributed Software Systems)是為分布計算系統配置的操作系統。大量的計算機通過網絡被連結在一起，可以獲得極高的運算能力及廣泛的數據共享。這種系統被稱作分布式系統(DistributedSystem) 。它在資源管理，通信控制和操作系統的結構等方面都與其他操作系統有較大的區別。由于分布計算機系統的資源分布于系統的不同計算機上，操作系統對用戶的資源需求不能像一般的操作系統那樣等待有資源時直接分配的簡單做法而是要在系統的各臺計算機上搜索，找到所需資源后才可進行分配。對于有些資源，如具有多個副本的文件，還必須考慮一致性。所謂一致性是指若干個用戶對同一個文件所同時讀出的數據是一致的。為了保證一致性，操作系統須控制文件的讀、寫、操作，使得多個用戶可同時讀一個文件，而任一時刻最多只能有一個用戶在修改文件。分布操作系統的通信功能類似于網絡操作系統。由于分布計算機系統不像網絡分布得很廣，同時分布操作系統還要支持并行處理，因此它提供的通信機制和網絡操作系統提供的有所不同，它要求通信速度高。分布操作系統的結構也不同于其他操作系統，它分布于系統的各臺計算機上，能并行地處理用戶的各種需求，有較強的容錯能力。

分布式操作系統是網絡操作系統的更高形式，它保持了網絡操作系統的全部功能，而且還具有透明性、可靠性和高性能等。網絡操作系統和分布式操作系統雖然都用于管理分布在不同地理位置的計算機，但最大的差別是：網絡操作系統知道確切的網址，而分布式系統則不知道計算機的確切地址；分布式操作系統負責整個的資源分配，能很好地隱藏系統內部的實現細節，如對象的物理位置等。這些都是對用戶透明的。

大型機

  大型機（Mainframe Computer），也稱為大型主機。大型機使用專用的處理器指令集、操作系統和應用軟件。最早的操作系統是針對20世紀60年代的大型主結構開發的，由于對這些系統在軟件方面做了巨大投資，因此原來的計算機廠商繼續開發與原來操作系統相兼容的硬件與操作系統。這些早期的操作系統是現代操作系統的先驅?，F代的大型主機一般也可運行Linux或Unix變種。

嵌入式

  嵌入式操作系統（Embedded Operating System）是用在嵌入式系統的操作系統。嵌入式系統使用非常廣泛的操作系統。嵌入式設備一般專用的嵌入式操作系統（經常是實時操作系統，如VxWorks、eCos）或者指定程序員移植到這些新系統。以及某些功能縮減版本的Linux（如Android,Tizen,MeeGo,webOS）或者其他操作系統。某些情況下，嵌入式操作系統指稱的是一個自帶了固定應用軟件的巨大泛用程序。在許多最簡單的嵌入式系統中，所謂的操作系統就是指其上唯一的應用程序。

桌面

  桌面操作系統主要用于個人計算機上。個人計算機市場從硬件架構上來說主要分為兩大陣營，PC機與Mac機，從軟件上可主要分為兩大類，分別為類Unix操作系統和Windows操作系統：

1. Unix和類Unix操作系統：Mac OS X，Linux發行版（如Debian，Ubuntu，Linux Mint，openSUSE，Fedora，Mandrake，Red Hat，Centos 等）；

2. 微軟公司Windows操作系統  ：Windows 98，Windows 2000，Windows XP，Windows Vista，Windows 7，Windows 8，Windows 8.1，Windows10等

服務器

  服務器操作系統一般指的是安裝在大型計算機上的操作系統，比如Web服務器、應用服務器和數據庫服務器等。服務器操作系統主要集中在三大類：

1. Unix系列：SUNSolaris，IBM-AIX，HP-UX，FreeBSD，OS X Server等；

2. Linux系列：Red Hat Linux，CentOS，Debian，UbuntuServer等；

3. Windows系列：Windows NT Server，Windows Server 2003，Windows Server 2008，Windows Server 2008 R2，windows server 2012，windows server technical等。

4. 簡單操作系統

  簡單操作系統，指的是計算機初期所配置的操作系統，如IBM公司的磁盤操作系統DOS/360和微型計算機的操作系統CP/M等。這類操作系統的功能主要是操作命令的執行，文件服務，支持高級程序設計語言編譯程序和控制外部設備等。

典型系統

UNIX 

Linux

Mac OS X

Windows

iOS

Android

WP

Windows Phone（簡稱：WP）

Chrome OS

開發接口標準

 ABI: Application Binary Interface

ABI 描述了應用程序與OS 之間的底層接口, 允許編譯好的目標

代碼在使用兼容ABI 的系統中無需改動就能運行。

API ：Application Programming Interface

API 定義了源代碼和庫之間的接口，因此同樣的源代碼可以在

支持這個API 的任何系統中編譯。

POSIX: Portable Operating System Interface

IEEE 在操作系統上定義的一系列API 標準

POSIX 兼容的程序可在其它POSIX 操作系統編譯執行

 運行程序格式：

    Windows: EXE,dll(dynamic link library)動態鏈接庫 ，lib靜態鏈接庫

    Linux: ELF,so(shared object)動態鏈接庫,.a靜態鏈接庫

編程語言

 低級語言

機器語言：0 和1

匯編語言：和機器語言一一對應，與硬件相關的特有代

碼、驅動程序開發

： 中級語言： C

系統級應用、驅動程序

 高級應用:java, Objective-C,C#,python, php

應用級程序開發

Linux簡介

    Linux是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統。它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網絡協議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網絡為核心的設計思想，是一個性能穩定的多用戶網絡操作系統。

Linux操作系統誕生于1991 年10 月5 日（這是第一次正式向外公布時間）。Linux存在著許多不同的Linux版本，但它們都使用了Linux內核。Linux可安裝在各種計算機硬件設備中，比如手機、平板電腦、路由器、視頻游戲控制臺、臺式計算機、大型機和超級計算機。

嚴格來講，Linux這個詞本身只表示Linux內核，但實際上人們已經習慣了用Linux來形容整個基于Linux內核，并且使用GNU 工程各種工具和數據庫的操作系統。   

主要特性

基本思想

  Linux的基本思想有兩點：第一，一切都是文件；第二，每個軟件都有確定的用途。其中第一條詳細來講就是系統中的所有都歸結為一個文件，包括命令、硬件和軟件設備、操作系統、進程等等對于操作系統內核而言，都被視為擁有各自特性或類型的文件。至于說Linux是基于Unix的，很大程度上也是因為這兩者的基本思想十分相近。 

完全免費

  Linux是一款免費的操作系統，用戶可以通過網絡或其他途徑免費獲得，并可以任意修改其源代碼。這是其他的操作系統所做不到的。正是由于這一點，來自全世界的無數程序員參與了Linux 的修改、編寫工作，程序員可以根據自己的興趣和靈感對其進行改變，這讓Linux吸收了無數程序員的精華，不斷壯大。

完全兼容POSIX1.0標準

  這使得可以在Linux下通過相應的模擬器運行常見的DOS、Windows的程序。這為用戶從Windows轉到Linux奠定了基礎。許多用戶在考慮使用Linux時，就想到以前在Windows下常見的程序是否能正常運行，這一點就消除了他們的疑慮。

多用戶、多任務

  Linux支持多用戶，各個用戶對于自己的文件設備有自己特殊的權利，保證了各用戶之間互不影響。多任務則是現在電腦最主要的一個特點，Linux可以使多個程序同時并獨立地運行。 

良好的界面

  Linux同時具有字符界面和圖形界面。在字符界面用戶可以通過鍵盤輸入相應的指令來進行操作。它同時也提供了類似Windows圖形界面的X-Window系統，用戶可以使用鼠標對其進行操作。在X-Window環境中就和在Windows中相似，可以說是一個Linux版的Windows。 

支持多種平臺

  Linux可以運行在多種硬件平臺上，如具有x86、680×0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。此外Linux還是一種嵌入式操作系統，可以運行在掌上電腦、機頂盒或游戲機上。2001年1月份發布的Linux 2.4版內核已經能夠完全支持Intel 64位芯片架構。同時Linux也支持多處理器技術。多個處理器同時工作，使系統性能大大提高。

開源open source

開源：軟件和源代碼提供給所有人

自由分發軟件和源代碼

能夠修改和創建衍生作品

作者的代碼完善

軟件分類：商業，共享，自由

開源協議

 世界上的開源許可證，大概有上百種

GPLv2, GPLv3, LGPL(lesser) ：copyleft，WordPress

Apache: apache

BSD: bsd

Mozilla

Apache

MIT

開源協議

Linux哲學思想：

        1、一切皆文件；

            所有系統中的事物基本上都被虛擬抽象化為文件形式，包括硬件，大多保存在/dev路徑中

        2、單一目的的小程序；

            Linux系統中的命令和程序的功能都是以簡單和功能專一為原則，有些命令程序本身的名字就是其功能的體現

        3、組合小程序完成復雜任務；

            Linux系統中要想完成復雜任務，都是由眾多小命令和程序互相配合來完成的

        4、文本文件保存配置信息；

            配置信息不像window一樣保存在注冊表中，而是保存在文本文件中，可以用文本編輯器設置修改這些參數 

        5、盡量避免捕獲用戶接口；

            Linux是非常適合服務運維的操作系統，所以歷經長時間的完善，力求穩定高效和自動化，所以如非必要操作，很多操作都可以自動化完成，而不需要與用戶交互        

        6、提供機制，而非策略。

            Linux為用戶提供的是協調各個部分之間關系以更好地發揮作用的具體運行方式。也就是說，它為用戶提供，管理、監控、服務、工具等，而非解決問題的方法，這主要遵循用戶的情況和意愿

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