操作系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)與工作原理基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)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(jié)與展望目錄目的和背景目的背景隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機已成為現(xiàn)代社會不可或缺的工具，對計算機基礎(chǔ)知識的掌握顯得尤為重要。課程概述內(nèi)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(shù)據(jù)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(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域。按照應(yīng)用分類包括科學計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制、計算機輔助設(shè)計等，不同應(yīng)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(diào)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(nèi)存管理操作系統(tǒng)負責創(chuàng)建、調(diào)度、終止進程，實現(xiàn)多任務(wù)處理。操作系統(tǒng)管理計算機內(nèi)存，為進程分配內(nèi)存空間，實現(xiàn)內(nèi)存保護、內(nèi)存擴充等功能。文件管理設(shè)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(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)管理計算機外部設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備的驅(qū)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(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)CPU的結(jié)構(gòu)和功能010203CPU組成CPU功能CPU性能指標存儲器的結(jié)構(gòu)和功能01020304I/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能I/O設(shè)備分類輸入設(shè)備輸出設(shè)備I/O接口進程管理進程概念進程狀態(tài)與轉(zhuǎn)換進程控制進程調(diào)度內(nèi)存管理內(nèi)存空間管理01內(nèi)存保護內(nèi)存擴充0203文件管理文件系統(tǒng)概念文件目錄結(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)、內(nèi)核設(shè)計、文件系統(tǒng)等方面的特點。功能組件應(yīng)用場景Windows操作系統(tǒng)的主要功能組件，如任務(wù)管理、設(shè)備管理、存儲管理等。Windows操作系統(tǒng)在桌面計算、服務(wù)器、云計算等領(lǐng)域的應(yīng)用場景。Linux操作系統(tǒng)發(fā)展歷程架構(gòu)特點功能組件應(yīng)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(yīng)用場景選擇安全性分析性能評價指標0103響應(yīng)時間利用率從用戶發(fā)出請求到系統(tǒng)給出響應(yīng)包括CPU利用率、內(nèi)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(nèi)完成的任務(wù)數(shù)量或系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量，反映系統(tǒng)的處理能力。系統(tǒng)同時處理多個任務(wù)的能力，與響應(yīng)時間、吞吐量等密切相關(guān)。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(xiàn)。分析法通過分析系統(tǒng)內(nèi)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(shù)0102資源調(diào)度優(yōu)化算法優(yōu)化合理分配和調(diào)度系統(tǒng)資源，提高資源利用率和并發(fā)性。改進系統(tǒng)內(nèi)部算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高處理速度和效率。緩存技術(shù)并行處理技術(shù)通過引入緩存機制來減少磁盤I/O操作，提高數(shù)據(jù)訪問速度。利用多核CPU或多臺計算機并行處理任務(wù)，提高系統(tǒng)整體性能。0304