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# Week 02 (2022/09/22)

[TOC]

- Book mode: https://hackmd.io/@ncnu-opensource/book

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## SSD & HDD
- 固態硬碟 SSD（Solid-State Drive）:
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- 速度快
- 體積小
- 安靜
- 貴
- 每個 sector 有獨立管線
- 每個 sector 為 512 bytes
- 沒有磁頭，透過通電去進行讀寫

- 傳統硬碟 HDD(Hard Disk Drive):
- 
- 
- 較便宜
- 怕摔到(因為有磁頭)
- 斷電的時候磁頭會在旁邊
- 外圈離磁頭最近，若需要頻繁存取須規劃在這邊
- 會規劃 boot 開機磁區， swap 置換磁區
- sector 圍成一個圈組成 track，track 組成 Cylinder

> 硬碟的開頭是內圈還是外圈？外圈吧

- 開機磁區
- 主分割區
### swap分割區
> 在實體記憶體( RAM )用完時，才會使用到，假如系統需要更多記憶體資源，而實體記憶體空間不足，會將記憶體上不活動的頁面移到SWAP空間 [color=#af220c]

> 建議大小為記憶體之兩倍大空間 [color=#9F0050]
- 作法:
1. 把不需要的資源先移去別處，讓出空間
2. 把資源炸掉 boom
- [百科知識： Swap 分區80](https://baike.baidu.hk/item/Swap%E5%88%86%E5%8D%80/7613378)
- 查看磁碟分割區:
- Linux
1. 九個點 
2. Disk 
3. 磁碟分割狀況
- windows
- Windows +R 輸入Diskmgmt.msc
- 直接對window按右鍵,可以看到磁碟管理

## File System
- 使用檔案和樹狀目錄的抽象邏輯概念代替硬碟、光碟等物理裝置使用資料塊的概念
- Windows: NTFS
- 將檔案分成小片段，根據使用狀況重新排列，往後取用的時候磁頭會跳來跳去
- Linux: 常用 Ext 系列檔案系統
- https://opensource.com/article/18/4/ext4-filesystem
- 不會有檔案分散存取，導致讀取檔案時磁頭需到處亂跳的特性
- Inode:
- 在許多「類Unix檔案系統」中的一種特殊的資料結構，在磁碟會成立體樹狀排列。

### Ext3
- 日誌功能: 在硬碟中規畫出一個區塊，專門用於記錄資料寫入與修改的動作，如果在硬碟寫入的過程發生問題，可以藉由日誌的紀錄加速硬碟的修復，有三種級別
- Journal:
- 這提高了安全性，但損失效能，因為所有資料要寫入兩次
- 發生資料崩潰，那麼可能有兩種情況:
1. 日誌完整: 這時事務會被重新執行
2. 日誌不完整:因為這時主檔案系統還未被修改，只需要簡單放棄這個事務
- Ordered：
- 預設選項
- 資料還未寫入時發生崩潰的話，恢復時這個實務會被簡單的復原，檔案保持原來的狀態
- Writeback：
- 在內容寫入磁碟之前，紀錄 Metadata
- 資料還未寫入完成就發生錯誤，那麼檔案系統恢復後，檔案後面就可能出現垃圾資料
- 最大可支援到 32 TB，單一檔案最大可支援 2 TB, 單一目錄最多可以存放 32,000 個子目錄

### Ext4
- 可關閉日誌功能：檔案損毀可接受，但效能要最佳化。
- 磁碟容量最大可以支援到 1 EB(1 EB=1024PB, 1 PB=1024TB)，單一檔案最大可以支援到 16 TB，單一目錄最多可以存放 64,000 個子目錄。
- 允許對一檔案預先保留磁碟空間。目前大多數檔案系統作到這點的方式就是直接產生一個填滿0的空間。
- fallocate
- 提高檔案下次寫入的速度

### SWAP
- 使用情況: 實體記憶體快被用完的時候，
- 延伸的記憶體空間
- swap可以幫助系統增加一部分空間（RAM)，但不能將它當作更多記憶體的替代品。
- 存取速度比實體記憶體慢

>謝謝各位

:::spoiler 其他超強的 FS
- [Btrfs](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/Btrfs)
> 作者把太太殺掉就去坐牢了。:astonished:
- [為什麼 QNAP 不使用 Btrfs 檔案系統](https://www.qnap.com/solution/qnap-ext4/zh-tw/)
- ["無聲資料損毀"難防　Btrfs檔案系統來保護](https://www.netadmin.com.tw/netadmin/zh-tw/technology/BFF6D67A985545F78A1FB8F2A12BE9ED?page=1)
- [ZFS](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/ZFS)
- [ZFS檔案系統儲存應用7大優勢](https://www.ithome.com.tw/tech/90412)
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## Linux 簡介
- 作者：Linus Torvalds
- Linux Foundation
- 類 UNIX 系統 UNIX-like
- 從 UNIX 延伸出來的系統
- **在 Linux 裡面所有東西皆為檔案**

### Ubuntu
- Ubuntu 是主流 Linux 發行版之一，也是目前桌面環境市占率最大的。
> 簡單易用，阿嬤用得都比你溜。:sunglasses:

- 有三種版本：
- **桌面版(圖形化介面 GUI)** ：需要較大的記憶體
- 包含一些需要的軟體
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- **伺服器版（黑體白字）**：需要的記憶體容量較小，但比較不容易上手
- 只有 terminal 介面
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- **core版**
- 針對物聯網、機器人之使用

- Linux系統比較重視權限管理，因此也較不容易中毒
- Windows 系統中毒的時候，可以透過『try Ubuntu』來進行病毒的排除。

:::warning
**下週的作業內容**
- 找出自己有興趣的部份
- 上網找相關的指令（用於Terminal）
:::

## terminal 指令
> 遵循 KISS 原則: Keep It Simple and Stupid
> 按上即可直接使用上一行輸入的指令
- `tab`: 自動補齊指令
- `double tab`: 列出所有相關字元指令
- `fdisk -lu`: 可以看見**Permission denied(權限不足)**
> 原因: 因為目前我們的身分為 一般使用者
- `sudo` : super user do，超級使用者權限
> 第一次需要輸入密碼
> 沒事不要亂用(root也是)
- `man fdisk`: fdisk 的指令操作手冊
- man: manual 操作手冊，可以看見各種指令怎麼操作
- 搜尋功能:`/` + 欲搜尋之指令
- `-l`

- 參數 + `-h` 或 `--help`: 可已知道參數的使用方法和指令規則
>基本上幾乎所有指令都有支援
- 前面指令+ `|` + 後面指令:
- 把前一個指令 轉去 給另一個指令處理
> 例: `sudo fdisk -l| less`
>> 把 `sudo fdisk -l` 之結果轉交給 `less` 做處理

- 可以直接搜尋某一顆硬碟的資訊
- `sudo fdisk -l `

- `ls /dev/`: 列出所有硬碟資訊
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