操作系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)與工作原理基礎(chǔ)知識課件

?

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(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)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(xué)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(zé)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(zé)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(biāo)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(biāo)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(zhǔn)測試通過運行一系列標(biāo)準(zhǔn)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