计算机导论作业

计算机导论作业操作系统分类及举例根据操作系统的使用环境和对作业处理方式来考虑，可分为批处理系统(MVX、DOS/VSE)、分时系统(WINDOWS、UNIX、XENIX、MacOS)、实时系统(iEMX、VRTX、RTOS,RTLinux)；根据所支持的用户数目，可分为单用户(MSDOS、OS/2)、多用户系统(UNIX、MVS、Windows)；根据硬件结构，可分为网络操作系统(Netware、WindowsNT、OS/2warp)、分布式系统(Amoeba)、多媒体系统(Amiga)等。操作系统的五大类型是：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。电脑硬件分类一般分为CPU主板声卡显卡硬盘内存输入设备（键盘鼠标扫描仪等）输出设备（显示器打印机之类）市场上主流CPU种类CPU产商:Intel(英特尔),AMD,VIA(威盛,中国龙芯CPU)IntelCore2DuoE6300CPU系列：CORE2DUO主频（MH：1860MHz总线频率：1066MHz插槽类型：Socket775L2缓存（：2MB适用类型：台式CPUCPU内核：AllendaleIntel奔腾D820CPU系列：奔腾D核心数量：双核心主频（MH：2800MHz总线频率：800MHz插槽类型：Socket775L2缓存（：1MB*2超线程技：不支持Intel奔腾4CPU系列：奔腾4主频（MH：3000MHz总线频率：800MHz插槽类型：Socket478L2缓存（：1MB超线程技：支持适用类型：台式CPUIntel赛扬DCPU系列：赛扬D主频（MH：3200MHz总线频率：533MHz插槽类型：Socket775L2缓存（：512KB超线程技：不支持适用类型：台式CPUAMDAM2Athlon64CPU系列：AM2Athlon64主频（MH：1800MHz插槽类型：SocketAM2L2缓存（：512KB超线程技：不支持适用类型：台式CPUCPU内核：ManilaAMDAthlon64X2CPU系列：Athlon64X2核心数量：双核心主频（MH：2000MHz总线频率：1000MHz插槽类型：SocketAM2L2缓存（：2×256KB适用类型：台式CPUAMDAM2闪龙CPU系列：AM2闪龙主频（MH：1600MHz插槽类型：SocketAM2L2缓存（：256KB适用类型：台式CPUCPU内核：ManilaAMDAthlon64CPU系列：Athlon64主频（MH：1800MHz总线频率：1000MHz插槽类型：Socket939L2缓存（：512KB超线程技：不支持适用类型：台式CPUAMDSempron闪龙CPU系列：闪龙主频（MH：1600MHz总线频率：800MHz插槽类型：Socket754L2缓存（：256KB超线程技：不支持适用类型：台式CPUCPU性能相关CPU是中央处理单元(CentralProcessingUnit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。，CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC。CPU的基本结构、功能及参数CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。CPU主要的性能指标有：1.主频主频也叫时钟频率，单位是MHz（或GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等等各方面的性能指标。当然，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。2.外频外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。通俗地说，在台式机中，我们所说的超频，都是超CPU的外频。但对于服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，这样会造成整个服务器系统的不稳定。3.前端总线(FSB)频率前端总线频率是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。4、CPU的位和字长位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是一“位”。字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。5.倍频系数倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的，而AMD之前都没有锁，现在AMD推出了黑盒版CPU6.缓存缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。硬盘种类按接口分为:IDE、SATA、SCSI。按大小分1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸、5.25英寸。转速分为：4500转,5400转，7200转和万转。缓存分为：2M、8M、16M。硬盘性能标准1转速转速是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数,是硬盘内部传输率的决定因素之一，也是区别硬盘档次的重要标志，单位为rpm（转/分钟）。硬盘的转速越快，磁头在单位时间内所能扫过的盘片面积就越大，从而使寻道时间和数据传输率得到提高。因此转速在很大程度上决定了硬盘的性能。现在大多数台式机都是用7200rpm,笔记本大多是5400rpm2缓存由于CPU与硬盘之间存在巨大的速度差异，为解决硬盘在读写数据时CPU的等待问题，在硬盘上设置适当的高速缓存，以解决二者之间速度不匹配的问题。硬盘缓存与主板上的高速缓存作用一样，是为了提高硬盘的读写速度，当然缓存越大越好。现在大部分都是8M.3平均寻道时间平均寻道时间的英文拼写是AverageSeekTime，它是了解硬盘性能至关重要的参数之一。它是指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值，它一定程度上体现硬盘读取数据的能力，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数，单位为毫秒（ms）。不同品牌、不同型号的产品其平均寻道时间也不一样，但这个时间越低，则产品越好，现今主流的硬盘产品平均寻道时间都在在9ms左右。4接口标准硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。不同的硬盘接口采用不同的数据传输规范，所能提供的数据传输速度也不相同。传输规范是硬盘最为重要的参数之一。IDE接口SCSI接口SATA接口光纤通道现在的台式机流行的是SATA接口,服务器流行的是SCSI接口,光纤通道。调度算法相关在操作系统中调度的是指是一种自远方分配，因而调度算法是指：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。对于不同的的系统和系统目标，通常采用不同的调度算法，例如，在批处理系统中，为了照顾为数众多的段作业，应采用短作业优先的调度算法；又如在分时系统中，为了保证系统具有合理的响应时间，应当采用轮转法进行调度。目前存在的多种调度算法中，有的算法适用于作业调度，有的算法适用于进程调度；但也有些调度算法既可以用于作业调度，也可以用于进程调度。1．先来先服务(FCFS)先来先服务（FCFS,FirstComeFirstServe）是最简单的调度算法，按先后顺序进行调度。1.FCFS算法按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU；当前作业或进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才出让CPU（非抢占方式）。在作业或进程唤醒后（如I/O完成），并不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程出让CPU。最简单的算法。2.FCFS的特点比较有利于长作业，而不利于短作业。有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O繁忙的作业。2.轮转法(RoundRobin)轮转法(RoundRobin)是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成正比例。1.将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列。每次调度时将CPU分派给队首进程，让其执行一个时间片。时间片的长度从几个ms到几百ms。在一个时间片结束时，发生时钟中断。调度程序据此暂停当前进程的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过上下文切换执行当前的队首进程。?进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU（如阻塞）。2.时间片长度的确定时间片长度变化的影响2过长－退化为FCFS算法，进程在一个时间片内都执行完，响应时间长。2过短－用户的一次请求需要多个时间片才能处理完，上下文切换次数增加，响应时间长。对响应时间的要求：T(响应时间)=N(进程数目)*q(时间片)绪进程的数目：数目越多，时间片越小系统的处理能力：应当使用户输入通常在一个时间片内能处理完，否则使响应时间，平均周转时间和平均带权周转时间延长。3.多级反馈队列算法(RoundRobinwithMultipleFeedback)多级反馈队列算法时间片轮转算法和优先级算法的综合和发展。优点：2为提高系统吞吐量和缩短平均周转时间而照顾短进程。2为获得较好的I/O设备利用率和缩短响应时间而照顾I/O型进程。2不必估计进程的执行时间，动态调节。