对计算机性能优化技术中存在问题的探讨

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　　摘 要：随着互联网行业的迅速发展，计算机在人们生活中应用到方方面面，极大程度地提高了人们生活和工作的效率。在计算机发展的过程中，存在着诸多的问题阻碍着计算机的前进，其中的关键性问题就是计算机的高功耗以及存在一些性能故障，很多的计算机研究人员在这方面投入很多的人力和物力，取得了不错的成果。该文主要对于计算机的系统性能进行整体全面的分析，阐述计算机性能的优化技术以及计算机处理器的发展趋势。
　　关键词：计算机 系统性能 性能优化
　　中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（a）-00-02
　　1 计算机系统性能分析
　　计算机的普及给人们的日常生活和工作带来了极大的方便，计算机能够非常快速地处理用户发出的指令以及数据，这是计算机一个非常显著的特点，同时还可帮助人们快速地解决问题，因此更多的人期望通过计算机来完成自己需要完成的任务。但是在某些情况下，计算机的处理速度并没有那么的让人满意，比如：用户输入一个指令，系统反应非常慢，有时候甚至超过人可以忍受的时间，让人忍无可忍，追究其原因，多半是计算机性能问题比较差引起的。
　　计算机反应缓慢的原因有很多，如硬件设备本身较差、参数配置不正确、系统的平台结构较差、数据结构的设计不合理等。这些问题都会导致系统的输入输出压力增大，达不到好的运行效果。我们来简单地了解下计算机系统的运行流程。计算机是被动工作的，只有计算机的用户发出对应的指令，计算机接收到指令，在内存中装入指令完成所需要的所有程序，执行时是利用中央处理器来进行的，根据我们所有需要的程序，将相关的数据从磁盘或者其他的地方读入，然后就可以进行对应的逻辑运算过程，计算完成之后返回结果到显示屏幕上面，或者直接将返回的结果存储到磁盘或者其他的设备中。这整个过程中，中央处理器和内存空间的大小有着至关重要的作用，中央处理器的处理能力、逻辑运算的复杂度、内存空间的大小、磁盘的读写速率等因素都会影响计算机的处理性能。
　　计算机系统的中央处理器对于逻辑难易程度的处理和处理的能力是相互矛盾的，假定中央处理器的处理能力为一个定值，那么对于一些简单的程序，就可以在预期的时间内得到一个确定的结果，对于程序复杂度较高的程序，需要花费较长的时间来处理，由于磁盘读写的速度也是一个定值，若是期间对于磁盘的读写操作较少，这就不会对于系统造成较大的消耗，若是对于磁盘的读写操作非常的频繁，这时就会影响到系统的性能。处理逻辑决定了对于磁盘的操作次数。优秀的程序读写逻辑处理恰当，磁盘数据组织好，因此读写的次数会很大程度上减少，这就有利于系统处理能力提升。另外一方面就是能否恰当的分配内存，过少的分配内存，可能会导致程序的崩溃，过多的分配内存可能会导致其他的程序得不到合适的内存而降低处理效率。
　　2 计算机单核优化技术和多核优化技术发展
　　在现代这个追求高效率的社会中，单核的计算机产品不能并行的处理多个任务，所以当需要处理的任务较多时，计算机的处理能力不变，处理的时间就会相对的增长，这样的情况很多人是不接受的，因此单核的计算机产品已经无法满足社会高速的发展需求，但是在一些经济相对落后的地区，单核的机器依然存在一定的市场，所以单核计算机在我国暂时还没有完全地退出市场，这是地域性发展不均所导致的。但是目前在大趋势的促进下，多核计算机占领了广阔的市场，这是一种必然的发展趋势。多核计算机一个明显的缺点就是过高的消耗，而且成本相对较高，在高效率和高消耗之间需要达到一个很好的平衡，这也许就是未来多核计算机需要不断努力的方向。
　　多核处理器指的就是在一个处理器上面集成了多个完整的计算引擎，处理器能够支持系统总线上面多个处理器同时处理任务，总线控制器提供控制和命令。和单核处理器对比来说，多核处理器在结构、功耗以及安全性方面存在極大的挑战，但是这其中也会蕴含着极大的潜能，这是计算机技术的一次大胆的创新，多核处理器具有非常大的诱惑力。目前，多核处理器被广泛地应用到计算模型中，在虚拟化和安全技术的驱动过程中扮演着至关重要的作用，这些技术的完善可以为商业计算市场提供很好的安全性，使资源最大化利用，创造更大的价值。对于普通的用户而言，也会期望得到前所未有的性能体验，这就为个人计算机和数字媒体系统提供了很好的市场。总之，多核处理器技术必将永远地改变计算机世界。
　　3 计算机性能优化技术的措施
　　（1）计算机的软件是运行在计算机硬件之上的，计算机的软件操作计算机的硬件来完成任务。因此对于计算机上面安装各种软件进行合理的配置是一种提升计算机性能的很好的方式。软件和硬件相互依赖，我们在下载软件的时候尽量选择一些稳定版本的，这些软件一般都是经过用户的检验的，而且其中的功能也是比较的完善，速度也是非常的快。在使用软件之前需要对于软件的使用手册进行详细的阅读，防止在使用过程中的一些错误操作对于计算机的硬件以及其他的一些设备造成损害，造成无法弥补的后果。同时编程人员在进行程序的设计时，需要充分地考虑系统的数据结构，尽量避免不必要的内存消耗，保障软件快速运行的同时也让计算机系统处于一个最佳的运行状态。其次最好使用正版的软件，这些软件能够提供更好的服务，其中的漏洞更少，某些盗版的软件可能存在一些病毒，不仅会造成计算机性能的快速下降，同时这些病毒可能会对计算机的磁盘等存有数据的地方进行操作，有可能造成重要数据的盗用以及丢失，这必然会给计算机用户造成极大程度的影响。
　　（2）计算机用户可以对于计算机的输入和输出系统进行合理的调整，如果对这些不是很了解，可以在网络上面查询或者询问专业的人员。计算机用户在使用计算机系统的过程中，大部分的操作都是涉及到对于计算机磁盘的输出或者输入，所以对于计算机磁盘的读写是一个影响着计算机性能的非常关键的因素。随着计算机技术的不断发展，磁盘的平均寻址时间不断地缩短，但是和中央处理器相比较，速度依然是非常缓慢，因此大部分的时间中央处理器都会处于一个等待的状态，直到磁盘中的数据能够到达中央处理器，因此计算机用户在存放数据的时候尽量将数据分散到多个磁盘中，并行的对于多个磁盘进行读写的速度一般来说比较快。同时还要考虑到对于计算机磁盘读写的不合理性，对于程序进行相应的优化，尽量减少对于计算机磁盘的读写次数以提高性能。 　　（3）现在，很多的计算机都使用到固态硬盘，它的存储介质与传统的机械硬盘不同，主要采用的是Flash芯片或者DRAM。它的主要有点在于读写速度非常的惊人，寻道时间几乎为0，固态硬盘的终极奥义就是随机的读写速度快，而且在消耗上面低于传统的硬盘，具有很好的防震抗摔性，不会产生任何的噪音，其内部没有任何的机械活动零件，发热量非常少，散热非常快，可以工作的范围也是传统的机械硬盘无法比拟的，而且固态硬盘非常地轻便，易于携带。但是固态硬盘也是存在一定的缺陷的，目前最大的容量为4TB，并且其寿命是有限的，其市场价格也是远远地高于机械硬盘，由于固态硬盘的缺点看起来并没有不可接受，因此使用固态硬盘的人越来越多，此时就应该关注一下固态硬盘的使用和保养，对于固态硬盘不需要使用碎片整理功能，尽量少分区，固态硬盘有它自己的垃圾回收机制，过多地对固态硬盘进行擦写操作必然导致其寿命的降低。使用过程中尽量保障足够的剩余空间，如果某个区使用量长期超过90%，可能会导致固态硬盘的崩溃。还要学会及时地刷新固件以及使用恢复指令。
　　（4）处理过程性质相同的任务尽量安排在同时进行，合理地协调输入输出和中央处理器的运行。一台计算机宏观上可以同时运行多个程序，从系统资源的角度来看，程序被看成面向运算和面向输入输出，系统中存在多个面向输入输出的程序，可能会导致中央处理器的闲置以及输入输出程序的阻塞，这就导致系统性能变差。所以需要尽量不要让多个面向输入输出和面向运算的程序同时进行，尽量让它们之间搭配着进行。
　　（5）购买完成一台计算机之后，它的中央处理器基本上算是已经确定了，中央处理器的价格是非常昂贵的。有的计算机可以安装两个固态硬盘，但是很少听说一台计算机可以安装两个中央处理器的。所以计算机用户需要对于中央处理器进行合理的处理，中央处理器的速度比输入输出快很多，所以前面提到计算机系统的输入输出速度对于计算机的性能有非常大的影响，但是这只是个普通的常识性问题，也会有特殊的情况存在，中央处理器的能力也是会有范围的，如果不能合理地使用中央处理器，也会对计算机的性能造成非常不利的影响。目前，中央处理器的发展趋势是需要实现低功耗，异构以及重构，集成简单的低耗单核结构，达到低耗高效处理器的目的，不影响到处理器线程，保障处理器性能的稳定性。同时将不同的核心集成在一个芯片上，任務分解的同时实现效率提升，资源实现最优配置。
　　4 结语
　　综上所述，在计算机发展的过程中，存在着诸多的问题阻碍着计算机的前进，其中的关键性问题就是计算机的高功耗以及存在一些性能故障。本文主要对于计算机的系统性能进行整体全面的分析，阐述计算机性能的优化技术以及计算机处理器的发展趋势。期望计算机用户可以在使用过程中可以很好地排除不合理的因素对于计算机性能造成的影响，让计算机系统良好的运行，保障计算机用户的服务质量以及满意度，让计算机能够在人们的工作和生活中发挥出更大的作用，同时期望计算机技术能够不断进步，不断影响着整个世界。
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