计算机硬盘接口及操作系统
计算机硬盘接口及操作系统
一.硬盘的接口
1.接口类型
IDE并口
IDE代表着硬盘的一种类型,IDE接口硬盘多用于家用产品中,也部分应用于服务器。(现在已经被淘汰)
SATA串口 (常用)
使用SATA接口的硬盘又叫串口硬盘,是现在和未来的PC机硬盘主流趋势。
SCSI
SCSI接口具有应用范围广,多任务,带宽大CPU占用率低以及热插拔等优点。
SAS(SATA + SCSI) (常用)
SAS的接口技术可以向下兼容SATA,但反过来SATA系统并不兼容SAS
光纤通道 (常用)
光纤通道接口,光纤通道是为向服务器这样的多硬盘系统环境而设计的
有热插拔性,高速带宽,远程连接,连接设备数量大等特点。
2.硬盘与接口的搭配
SSD + SAS =====>土豪搭配
SSD + SATA ====>常规搭配, 对速度有特殊要求
机械硬盘 + SAS===>常规搭配, 比较核心的业务使用, 对速度的要求常规
机械硬盘 + STAT==>一般用于公司内部服务(慢一点没事)
3.Raid卡
(阵列卡) 介绍
它其实是一种技术,叫做磁盘冗余阵列
raid 0 : 至少需要一块盘
容量 : n 块盘合在一起的总容量
性能 : 理论上是n块盘合在一起的读写速度, 实际上要略低一些
冗余性 :不允许坏任何一块盘
场合 :追求读写性能,但是对数据安全性没有啥要求,例如集群服务器
特点 :追求速度,不考虑数据安全
raid 1 : 只能两块盘
容量 :1 块盘的容量
性能 :几乎就是一块盘的读写速度
冗余性 :可以坏一块盘,另外一块盘有完整的数据
场合 :对数据安全性有要求,对读写速度没有特殊要求,例如服务器的系统盘
特点 :追求数据安全,不考虑速度
raid 5 : 至少3块盘, 两两进行奇偶校验
#介于 Raid 0 与 Raid 1 之间的折中方案
//两两之间奇偶校验--->异或运算, 相同结果为0, 不同结果为1.
容量 :废掉1块盘的容量,等量盘的情况下,容量低于raid0
性能 :读写速度 raid 0 > raid 5 > raid 1
冗余性 :可以坏一块盘,其余两块盘可以通过奇偶校验推导出坏盘的数据
场合 :一般的场合都可以使用
raid 10 : 至少四块盘
raid 1和raid 0的整合的产物,兼顾了raid 1的数据安全性与raid 0的性能,但是成本大幅度提升
通常用于数据库服务器
优化读写的基本原则
1. 针对读操作, 数据能从内存取就不要从硬盘
2. 针对写操作, 在内存中攒一波再写入硬盘
二.操作系统的发展史
操作系统最核心的概念就是进程
串行: 多个任务是一个运行完再运行下一个
并发: 多个任务看起来是同时运行的
1.第一代计算机
真空管
2.第二代计算机 (了解)
批处理系统(串行)
从字面上理解,就是一批一批的处理任务的一种系统
一次只把一个/道程序读入内存,运行完毕后,再执行下一个程序,没有并发,称之为串行
优点: 充分利用了计算机资源
缺点:
1. 整个过程需要人去参与程序的放置//(这是以前,现在不需要)
2. 让程序员明显的感觉到等待(要等到其他所有用户的程序跑完了才能看到结果)
3. 程序的运行是串行
3.第三代计算机 (重点)
分时操作系统 CTTS (并发
)
多用户多任务
应用
多道技术
来实现多个任务的并发的运行分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片,操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务 ,
由于时间间隔很短,每个用户的感觉就像他独占计算机一样
分时操作系统特征
交互性: 用户与系统进行人机交互 多路性: 多用户在各自终端上使用同一CPU 独立性: 用户可彼此独立操作, 互不干扰, 互补混淆 及时性: 用户在短时间内可得到系统的及时回应
分时系统主要运用的领域
PC以及服务器都是采用这种运行模式, 即把CPU的运行分成若干个时间片分别处理不同的运算请求.
3.两者不同点
批处理系统没有人机交互, 而分时操作系统允许多个用户同时使用
批处理系统允许程序长时间占用CPU, 而分时操作系统不允许
4.多道技术
多道技术指的是多个程序
4.1为什么要有多道技术?
针对单核实现并发效果
现在的主机一般是多核, 每个核都会利用多道技术
比如有4个cpu,运行在cpu1的某个程序遇到I/O阻塞,会等到I/O结束再重新调度,调度到4个cpu中的任意一个,具体由操作系统调度算法决定。
4.2.复用
空间上的复用: 在内存里同时跑进多个程序(进程)
时间上的复用: 多个进程复用CPU的时间片(让CPU在多个进程之间来回切换,什么时候切呢?
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