linux学习笔记4——计算机概述：操作系统、超级计算机、cpu-z

拼搏现实的明天。 2022-05-09 07:26 363阅读 0赞

# 一、操作系统 #

为了要克服硬件方面老是需要重复撰写控制码的问题，所以就有操作系统（Operating System, OS）的出现了！ 什么是操作系统呢？下面就来谈一谈先！

## 1，操作系统核心（Kernel） ##

操作系统（Operating System, OS）其实也是一组程序， 这组程序的重点在于管理电脑的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。

系统调用（System Call）

既然我的硬件都是由核心管理，那么如果我想要开发软件的话，自然就得要去参考这个核心的相关功能！为了解决这个问题，操作系统通常会提供一整组的开发接口给工程师来开发软件！ 工程师只要遵守该开发接口那就很容易开发软件了！举例来说，我们学习C程序语言只要参考C程序语言的函数即可， 不需要再去考虑其他核心的相关功能，因为核心的系统调用接口会主动的将C程序语言的相关语法转成核心可以了解的任务函数， 那核心自然就能够顺利运行该程序了！

操作过程类似于下图:

![70][]

为了保护核心，并且让程序设计师比较容易开发软件，因此操作系统除了核心程序之外，通常还会提供一整组开发接口， 那就是系统调用层。软件开发工程师只要遵循公认的系统调用参数来开发软件，该软件就能够在该核心上头运行。 至于与使用者有关的，那就是应用程序啦！

核心功能包括：（1）系统调用接口（System call interface）；（2）程序管理（Process control）；（3）内存管理（Memory management）；（4）文件系统管理（Filesystem management）；（5）设备的驱动（Device drivers）。

## 2，操作系统与驱动程序 ##

比较晚推出的较新的硬件，例如显卡，我们的操作系统当然就不认识啰！ 那操作系统该如何驱动这块新的显卡？为了克服这个问题，操作系统通常会提供一个开发接口给硬件开发商， 让他们可以根据这个接口设计可以驱动他们硬件的“驱动程序”，如此一来，只要使用者安装驱动程序后， 自然就可以在他们的操作系统上面驱动这块显卡了。

![70 1][]

驱动程序是由厂商提供的，与操作系统开发者无关。是不是很像jdbc，数据库的驱动是由mysql、oracle公司开发的，jdbc只是调用。

## 二、超级计算机 ##

先来看下超级计算机今年的排行，中国的天河系列、神威曾占据过榜首。目前超级计算机最快的为IBM超算“顶点”(Summit)，在美国的橡树岭实验室，配置方面，Summit采用IBM Power 9处理器（9216颗）（CPU）和NVIDIA Volta（27648颗）（GPU）做加速卡，512GB DDR4内存，功耗13MW，安放在约860平方米的机房内。按照广州的电费来算，一档电费0.59元，二挡电费0.64元，一天的电费统一按照0.64元计算，13\*1000000/1000\*24\*0.64=199680（元）有将近20万元一天！我的天，也只有以国家或者大公司的实力才能耗得起。

超算排名：

![70 2][]

相关参数如下所示，用的是Red Hat Enterprise Linux 7.4

![70 3][]

对比下个人电脑的耗电3数据，和超级计算机的差距还是很大的：

电脑如果开一整天（按24小时计算）每天的耗电量:  
1、主机电源功率300瓦  
2、主机1个光驱1个硬盘  
3、显示器  
4、在硬盘及光驱均在读取数据时  
满足以上条件实际测量的最大电流是1.2[安培][Link 1]。  
可得出电脑的功率264瓦，其开机一整天（按24小时计算）的耗电量为0.264\*24=6.336度。  
满足以上条件实际测量的最小电流是0.8[安培][Link 1].。  
可得出电脑的功率176瓦，其开机一整天（按24小时计算）的耗电量为0.176\*24=4.224度。  
电脑如果开一整天（按24小时计算）的耗电量约为4.224--6.336度之间.

## 三、cpu-z的使用 ##

1，在官网[https://www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html][https_www.cpuid.com_softwares_cpu-z.html] 下载

2，安装即可查看cpu参数

![70 4][]

3，通过这个工具，可以不用打开机箱，就查看各类参数：

（1）CPU的厂牌、型号、最高频率：毫无疑问是Intel的，![70 5][]，通过cpu-z只能看到运行时的频率为：![70 6][]，查出来其基本频率、最大频率如下所示。

*  处理器基本频率2.40 GHz
 *  最大睿频频率3.40 GHz

（2）内存的容量、接口 （DDR/DDR2/DDR3 等）

内存为DDR3，大小为8G

![70 7][]

（3）显卡的接口 （AGP/PCIe/内置） 与容量

显卡有两个，[GeForce GTX 660M][]和Intel(R) HD Graphics 4000 ，前者是独立显卡，后者是集成显卡

![70 8][]

[GeForce GTX 660M][]：显存容量为2GB，接口支持 PCIe 2.0、PCIe3.0，核心频率为825MHz

![70 9][]

Intel(R) HD Graphics 4000不是[独立显卡][Link 2]，属于[Intel处理器][Intel]自带的[核芯显卡][Link 3]。核心频率只有349MHz，比独立显卡低了一半，没有自带的显存。

![70 10][]

集成显卡是指芯片组集成了显示芯片，不用在外接显卡。集成显卡有价格低、兼容性好和升级成本低等优点。

但是集成显卡是没有独立的显存的，它要占用部分内存容量作为显存，能在某些方面影响电脑性能；其次，集成显卡虽然能够升级成本低，但是麻烦。要升级集成显卡必须更新主板ＢＩＯＳ．最后，集成显卡性能一般要比中高端的独显性能差（当然，也有例外，比如戴尔台式电脑现在很多电脑还是采用的集成显卡，但是性能超过很多独立显卡。）

独立显卡：与集成显卡相反，独立显卡就是没有集成到主板上，一般是插到主板相应接口上的。

独立显卡最主要的优点在于：它本身带有独立显存，不会占用系统内存。现在，一般游戏电脑都是采用独立显卡。而且独显可在电脑内部组成多显卡，拥有强大的图像处理能力。

（4）主板的厂牌、南北桥的芯片型号、BIOS的厂牌、有无内置的网卡或声卡等

主板：制造商是 Hasee Computer，就是神舟~~ 南桥为Intel HM77，不懂；北桥估计已经被集中到了cpu内了。

![70 11][]

BIOS：制造商为  American Megatrends Inc.  简称AMI，好像是一个专门做BIOS的厂商。

![70 12][]

网卡：因为用的是笔记本，无线网卡和有线网卡肯定都是有的：

![70 13][]

array networks ssl vpn Adapter：数组[vpn][][网络适配器][Link 4]（一种网卡），这个是虚拟出来的网卡。

Realtek PCIe GBE Family Controller：是一款[realtek][]公司生产的pcie接口的千兆以太网家用[控制器][Link 5]。网卡各英文单词说明：

[realtek][]中文名瑞昱(yù)，是一家台湾的半导体芯片设计及生产企业。商标是一直螃蟹，目前在个人电脑市场的声卡和网卡芯片很多是其产品；

[![8694a4c27d1ed21bc751e46ba66eddc450da3fa0.jpg][]][8694a4c27d1ed21bc751e46ba66eddc450da3fa0.jpg 1]

pcie全称PCI-Express

[GBE][]是一项以太网技术标准，能够在光纤连接上运行1000BASE-X或在标准5类铜缆连接上运行1000BASE-T，实现高速的数据传输。

Realtek RTL872AE Wireless LAN 802.11n PCI-E NIC ：看着就像无线网卡。

硬盘的连接接口 （SATA/SAS等）、硬盘容量、转速、缓冲内存容量。

我的硬盘接口为SATA，硬盘容量为HDD 2TB+SSD256G，其他信息可能需要鲁大师才能查询的。

[70]: /images/20220509/7594b37365a14f8f83b8aa813ecb0c9c.png
[70 1]: /images/20220509/e407d78e543d432fa8628188298ab2d8.png
[70 2]: /images/20220509/224b2baa88aa4ab8bf2d6249e72e50d9.png
[70 3]: /images/20220509/ac42790e10a748c5aacc61dc5d8dc092.png
[Link 1]: https://www.baidu.com/s?wd=%E5%AE%89%E5%9F%B9&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[https_www.cpuid.com_softwares_cpu-z.html]: https://www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html
[70 4]: /images/20220509/c16be32d6f6845e88341a1865d4ea199.png
[70 5]: https://img-blog.csdn.net/20181004175428613?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIyMDU5NjEx/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 6]: /images/20220509/44048acbf2a74301acecc4375a04b04d.png
[70 7]: /images/20220509/ec0c622a366a48288489b2048af8cf89.png
[GeForce GTX 660M]: https://www.geforce.cn/hardware/notebook-gpus/geforce-gtx-660m
[70 8]: /images/20220509/bc91fe46314141668757f7e4e0d5f168.png
[70 9]: /images/20220509/dbf40052a66444fe93d9c8126f40d6b8.png
[Link 2]: https://www.baidu.com/s?wd=%E7%8B%AC%E7%AB%8B%E6%98%BE%E5%8D%A1&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[Intel]: https://www.baidu.com/s?wd=Intel%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[Link 3]: https://www.baidu.com/s?wd=%E6%A0%B8%E8%8A%AF%E6%98%BE%E5%8D%A1&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[70 10]: /images/20220509/7f041816022f470ca0951cc60849567b.png
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[70 13]: /images/20220509/936f8834ddce4690bf2fdbff7e81ffea.png
[vpn]: https://www.baidu.com/s?wd=vpn&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[Link 4]: https://www.baidu.com/s?wd=%E7%BD%91%E7%BB%9C%E9%80%82%E9%85%8D%E5%99%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[realtek]: https://www.baidu.com/s?wd=realtek&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[Link 5]: https://www.baidu.com/s?wd=%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%99%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao
[8694a4c27d1ed21bc751e46ba66eddc450da3fa0.jpg]: /images/20220509/56c69a2e0f8847818f587f61d9ff501a.png
[8694a4c27d1ed21bc751e46ba66eddc450da3fa0.jpg 1]: https://gss0.baidu.com/9vo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/pic/item/8694a4c27d1ed21bc751e46ba66eddc450da3fa0.jpg
[GBE]: https://www.baidu.com/s?wd=GBE&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao