對計(jì)算機(jī)性能優(yōu)化技術(shù)中存在問題的探討

陳相柏

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在人們生活中應(yīng)用到方方面面，極大程度地提高了人們生活和工作的效率。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的過程中，存在著諸多的問題阻礙著計(jì)算機(jī)的前進(jìn)，其中的關(guān)鍵性問題就是計(jì)算機(jī)的高功耗以及存在一些性能故障，很多的計(jì)算機(jī)研究人員在這方面投入很多的人力和物力，取得了不錯(cuò)的成果。該文主要對于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)性能進(jìn)行整體全面的分析，闡述計(jì)算機(jī)性能的優(yōu)化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理器的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)性能 性能優(yōu)化

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（a）-00-02

1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能分析

計(jì)算機(jī)的普及給人們的日常生活和工作帶來了極大的方便，計(jì)算機(jī)能夠非?？焖俚靥幚碛脩舭l(fā)出的指令以及數(shù)據(jù)，這是計(jì)算機(jī)一個(gè)非常顯著的特點(diǎn)，同時(shí)還可幫助人們快速地解決問題，因此更多的人期望通過計(jì)算機(jī)來完成自己需要完成的任務(wù)。但是在某些情況下，計(jì)算機(jī)的處理速度并沒有那么的讓人滿意，比如：用戶輸入一個(gè)指令，系統(tǒng)反應(yīng)非常慢，有時(shí)候甚至超過人可以忍受的時(shí)間，讓人忍無可忍，追究其原因，多半是計(jì)算機(jī)性能問題比較差引起的。

計(jì)算機(jī)反應(yīng)緩慢的原因有很多，如硬件設(shè)備本身較差、參數(shù)配置不正確、系統(tǒng)的平臺結(jié)構(gòu)較差、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理等。這些問題都會導(dǎo)致系統(tǒng)的輸入輸出壓力增大，達(dá)不到好的運(yùn)行效果。我們來簡單地了解下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行流程。計(jì)算機(jī)是被動工作的，只有計(jì)算機(jī)的用戶發(fā)出對應(yīng)的指令，計(jì)算機(jī)接收到指令，在內(nèi)存中裝入指令完成所需要的所有程序，執(zhí)行時(shí)是利用中央處理器來進(jìn)行的，根據(jù)我們所有需要的程序，將相關(guān)的數(shù)據(jù)從磁盤或者其他的地方讀入，然后就可以進(jìn)行對應(yīng)的邏輯運(yùn)算過程，計(jì)算完成之后返回結(jié)果到顯示屏幕上面，或者直接將返回的結(jié)果存儲到磁盤或者其他的設(shè)備中。這整個(gè)過程中，中央處理器和內(nèi)存空間的大小有著至關(guān)重要的作用，中央處理器的處理能力、邏輯運(yùn)算的復(fù)雜度、內(nèi)存空間的大小、磁盤的讀寫速率等因素都會影響計(jì)算機(jī)的處理性能。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理器對于邏輯難易程度的處理和處理的能力是相互矛盾的，假定中央處理器的處理能力為一個(gè)定值，那么對于一些簡單的程序，就可以在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)得到一個(gè)確定的結(jié)果，對于程序復(fù)雜度較高的程序，需要花費(fèi)較長的時(shí)間來處理，由于磁盤讀寫的速度也是一個(gè)定值，若是期間對于磁盤的讀寫操作較少，這就不會對于系統(tǒng)造成較大的消耗，若是對于磁盤的讀寫操作非常的頻繁，這時(shí)就會影響到系統(tǒng)的性能。處理邏輯決定了對于磁盤的操作次數(shù)。優(yōu)秀的程序讀寫邏輯處理恰當(dāng)，磁盤數(shù)據(jù)組織好，因此讀寫的次數(shù)會很大程度上減少，這就有利于系統(tǒng)處理能力提升。另外一方面就是能否恰當(dāng)?shù)姆峙鋬?nèi)存，過少的分配內(nèi)存，可能會導(dǎo)致程序的崩潰，過多的分配內(nèi)存可能會導(dǎo)致其他的程序得不到合適的內(nèi)存而降低處理效率。

2 計(jì)算機(jī)單核優(yōu)化技術(shù)和多核優(yōu)化技術(shù)發(fā)展

在現(xiàn)代這個(gè)追求高效率的社會中，單核的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品不能并行的處理多個(gè)任務(wù)，所以當(dāng)需要處理的任務(wù)較多時(shí)，計(jì)算機(jī)的處理能力不變，處理的時(shí)間就會相對的增長，這樣的情況很多人是不接受的，因此單核的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足社會高速的發(fā)展需求，但是在一些經(jīng)濟(jì)相對落后的地區(qū)，單核的機(jī)器依然存在一定的市場，所以單核計(jì)算機(jī)在我國暫時(shí)還沒有完全地退出市場，這是地域性發(fā)展不均所導(dǎo)致的。但是目前在大趨勢的促進(jìn)下，多核計(jì)算機(jī)占領(lǐng)了廣闊的市場，這是一種必然的發(fā)展趨勢。多核計(jì)算機(jī)一個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是過高的消耗，而且成本相對較高，在高效率和高消耗之間需要達(dá)到一個(gè)很好的平衡，這也許就是未來多核計(jì)算機(jī)需要不斷努力的方向。

多核處理器指的就是在一個(gè)處理器上面集成了多個(gè)完整的計(jì)算引擎，處理器能夠支持系統(tǒng)總線上面多個(gè)處理器同時(shí)處理任務(wù)，總線控制器提供控制和命令。和單核處理器對比來說，多核處理器在結(jié)構(gòu)、功耗以及安全性方面存在極大的挑戰(zhàn)，但是這其中也會蘊(yùn)含著極大的潛能，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一次大膽的創(chuàng)新，多核處理器具有非常大的誘惑力。目前，多核處理器被廣泛地應(yīng)用到計(jì)算模型中，在虛擬化和安全技術(shù)的驅(qū)動過程中扮演著至關(guān)重要的作用，這些技術(shù)的完善可以為商業(yè)計(jì)算市場提供很好的安全性，使資源最大化利用，創(chuàng)造更大的價(jià)值。對于普通的用戶而言，也會期望得到前所未有的性能體驗(yàn)，這就為個(gè)人計(jì)算機(jī)和數(shù)字媒體系統(tǒng)提供了很好的市場?？傊?，多核處理器技術(shù)必將永遠(yuǎn)地改變計(jì)算機(jī)世界。

3 計(jì)算機(jī)性能優(yōu)化技術(shù)的措施

（1）計(jì)算機(jī)的軟件是運(yùn)行在計(jì)算機(jī)硬件之上的，計(jì)算機(jī)的軟件操作計(jì)算機(jī)的硬件來完成任務(wù)。因此對于計(jì)算機(jī)上面安裝各種軟件進(jìn)行合理的配置是一種提升計(jì)算機(jī)性能的很好的方式。軟件和硬件相互依賴，我們在下載軟件的時(shí)候盡量選擇一些穩(wěn)定版本的，這些軟件一般都是經(jīng)過用戶的檢驗(yàn)的，而且其中的功能也是比較的完善，速度也是非常的快。在使用軟件之前需要對于軟件的使用手冊進(jìn)行詳細(xì)的閱讀，防止在使用過程中的一些錯(cuò)誤操作對于計(jì)算機(jī)的硬件以及其他的一些設(shè)備造成損害，造成無法彌補(bǔ)的后果。同時(shí)編程人員在進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分地考慮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，盡量避免不必要的內(nèi)存消耗，保障軟件快速運(yùn)行的同時(shí)也讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于一個(gè)最佳的運(yùn)行狀態(tài)。其次最好使用正版的軟件，這些軟件能夠提供更好的服務(wù)，其中的漏洞更少，某些盜版的軟件可能存在一些病毒，不僅會造成計(jì)算機(jī)性能的快速下降，同時(shí)這些病毒可能會對計(jì)算機(jī)的磁盤等存有數(shù)據(jù)的地方進(jìn)行操作，有可能造成重要數(shù)據(jù)的盜用以及丟失，這必然會給計(jì)算機(jī)用戶造成極大程度的影響。

（2）計(jì)算機(jī)用戶可以對于計(jì)算機(jī)的輸入和輸出系統(tǒng)進(jìn)行合理的調(diào)整，如果對這些不是很了解，可以在網(wǎng)絡(luò)上面查詢或者詢問專業(yè)的人員。計(jì)算機(jī)用戶在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的過程中，大部分的操作都是涉及到對于計(jì)算機(jī)磁盤的輸出或者輸入，所以對于計(jì)算機(jī)磁盤的讀寫是一個(gè)影響著計(jì)算機(jī)性能的非常關(guān)鍵的因素。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，磁盤的平均尋址時(shí)間不斷地縮短，但是和中央處理器相比較，速度依然是非常緩慢，因此大部分的時(shí)間中央處理器都會處于一個(gè)等待的狀態(tài)，直到磁盤中的數(shù)據(jù)能夠到達(dá)中央處理器，因此計(jì)算機(jī)用戶在存放數(shù)據(jù)的時(shí)候盡量將數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤中，并行的對于多個(gè)磁盤進(jìn)行讀寫的速度一般來說比較快。同時(shí)還要考慮到對于計(jì)算機(jī)磁盤讀寫的不合理性，對于程序進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，盡量減少對于計(jì)算機(jī)磁盤的讀寫次數(shù)以提高性能。