操作系統(tǒng)計算機結構與工作原理基礎知識課件

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引言?

計算機系統(tǒng)概述?

操作系統(tǒng)概述contents?

計算機結構基礎知識?

操作系統(tǒng)的工作原理?

操作系統(tǒng)實例分析?

計算機系統(tǒng)性能評價?

總結與展望目錄目的和背景目的背景隨著信息技術的飛速發(fā)展，計算機已成為現代社會不可或缺的工具，對計算機基礎知識的掌握顯得尤為重要。課程概述內容方法學習目標知識目標能力目標計算機的組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計算機的工作原理存儲程序控制原理010203指令和數據以二進制形式存儲順序執(zhí)行與并發(fā)執(zhí)行計算機的分類和應用按照規(guī)模分類包括巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機等，不同規(guī)模的計算機具有不同的性能和應用領域。按照應用分類包括科學計算、數據處理、過程控制、計算機輔助設計等，不同應用需要不同類型的計算機和軟件支持。操作系統(tǒng)的定義控制和管理計算機硬件與軟件資源操作系統(tǒng)是介于計算機硬件與用戶之間的一層軟件，負責管理和協(xié)調硬件、軟件資源，提供高效、安全的計算環(huán)境。提供用戶接口操作系統(tǒng)提供多種用戶接口，如命令行界面、圖形用戶界面等，方便用戶與計算機進行交互。操作系統(tǒng)的功能進程管理內存管理操作系統(tǒng)負責創(chuàng)建、調度、終止進程，實現多任務處理。操作系統(tǒng)管理計算機內存，為進程分配內存空間，實現內存保護、內存擴充等功能。文件管理設備管理操作系統(tǒng)提供文件存儲、訪問、共享和保護等功能，方便用戶管理和使用各種數據。操作系統(tǒng)管理計算機外部設備，實現設備的驅動、分配和回收等功能。操作系統(tǒng)的分類批處理操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)。分時操作系統(tǒng)網絡操作系統(tǒng)CPU的結構和功能010203CPU組成CPU功能CPU性能指標存儲器的結構和功能01020304I/O系統(tǒng)的結構和功能I/O設備分類輸入設備輸出設備I/O接口進程管理進程概念進程狀態(tài)與轉換進程控制進程調度內存管理內存空間管理01內存保護內存擴充0203文件管理文件系統(tǒng)概念文件目錄結構文件存儲空間管理文件共享與保護Windows操作系統(tǒng)發(fā)展歷程架構特點Windows操作系統(tǒng)的歷史、版本演進及市場地位。Windows操作系統(tǒng)的體系架構、內核設計、文件系統(tǒng)等方面的特點。功能組件應用場景Windows操作系統(tǒng)的主要功能組件，如任務管理、設備管理、存儲管理等。Windows操作系統(tǒng)在桌面計算、服務器、云計算等領域的應用場景。Linux操作系統(tǒng)發(fā)展歷程架構特點功能組件應用場景操作系統(tǒng)的比較和分析可擴展性評估性能比較1應用場景選擇安全性分析性能評價指標0103響應時間利用率從用戶發(fā)出請求到系統(tǒng)給出響應包括CPU利用率、內存利用率、磁盤利用率等，反映系統(tǒng)資源的利用情況。所需的時間，包括等待時間和處理時間。0204吞吐量并發(fā)性單位時間內完成的任務數量或系統(tǒng)處理的數據量，反映系統(tǒng)的處理能力。系統(tǒng)同時處理多個任務的能力，與響應時間、吞吐量等密切相關。性能評價方法基準測試通過運行一系列標準化的測試程序來評估系統(tǒng)性能，具有客觀性和可比性。模擬測試通過建立系統(tǒng)模型來模擬實際運行場景，評估系統(tǒng)在不同負載下的性能表現。分析法通過分析系統(tǒng)內部運行機制和資源利用情況來評估性能，需要對系統(tǒng)有深入了解。性能優(yōu)化技術0102資源調度優(yōu)化算法優(yōu)化合理分配和調度系統(tǒng)資源，提高資源利用率和并發(fā)性。改進系統(tǒng)內部算法和數據結構，提高處理速度和效率。緩存技術并行處理技術通過引入緩存機制來減少磁盤I/O操作，提高數據訪問速度。利用多核CPU或多臺計算機并行處理任務，提高系統(tǒng)整體性能。0304