操作系统入门：CPU性能与指令集详解

本篇讲义是关于操作系统的第一章节，涵盖了衡量CPU质量和性能的关键指标以及操作系统的基本概念。主要内容包括： 1. CPU质量和性能指标： - 主频：CPU内部的工作频率，决定了处理器执行指令的速度。 - 外频：系统总线的工作频率，虽然通常与内存总线速度相等，但在性能优化中，内存总线速度可能是瓶颈。 - 工艺：指CPU制造的技术水平，如Pentium处理器的2100万个晶体管和45纳米工艺，体现了当时的先进技术水平。 2. 内存总线速度与缓存： - 内存总线速度对CPU性能有直接影响，通过一级缓存（L1 Cache）和二级缓存（L2 Cache）来提高CPU处理速度，减少访问内存的时间延迟。 3. 指令集架构： - CISC（Complex Instruction Set Computing）和RISC（Reduced Instruction Set Computing）是两种指令集架构，CISC提供了更多的指令以支持复杂任务，而RISC则倾向于简化指令集，以提高执行效率。 - MMX（MultiMedia eXtensions）是Intel的一种扩展技术，用于增强处理器处理多媒体数据的能力，是早期CPU性能提升的重要组成部分。 4. 课程导论： - 讲座由信息安全研究中心的赵锋老师主讲，课程先修课程包括计算机硬件基础和软件基础，推荐了多本经典的教材供学生深入学习操作系统理论和技术。 5. 操作系统概述： - 讲述了操作系统的发展历史，从埃尼阿克（ENIAC）这样的早期数字计算机到晶体管计算机的发展，以及IBM 7094和IBM 1401等代表性机型，展示了操作系统在科技进步中的角色。 6. 操作系统安全问题： - 课程不仅关注操作系统的功能，还强调了安全问题的重要性，探讨了操作系统如何保障信息系统的安全。 通过这个章节，学生将理解操作系统的基础构成、性能指标及其在信息技术发展中的作用，同时对操作系统的历史演变和安全问题有深入认识。