计算机系统结构是计算机科学中的核心课程，涵盖硬件与软件的交互原理。本文作为期末复习的上篇，重点聚焦于计算机系统服务部分。计算机系统服务为用户和应用程序提供了统一的接口，隐藏底层硬件的复杂性，使计算机能够高效运行。
一、计算机系统服务概述
计算机系统服务是操作系统提供的核心功能，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和用户接口等。通过这些服务，操作系统能协调硬件资源，确保多个程序同时运行而不互相干扰。例如，进程管理服务负责创建、调度和终止进程；内存管理服务则确保程序在运行时能安全访问内存空间。
二、进程与服务管理
进程是计算机中正在执行的程序实例。系统服务通过进程调度算法（如先来先服务、优先级调度）分配CPU时间，实现多任务处理。服务还提供进程间通信（IPC）机制，例如管道、消息队列和共享内存，以支持协作应用。在复习中，需理解进程状态转换（就绪、运行、阻塞）及其与系统服务的关系。
三、内存管理与虚拟化
内存管理服务负责分配和回收内存，防止程序间冲突。虚拟内存技术是关键，它通过分页或分段机制，将物理内存扩展至磁盘，实现更大的地址空间。系统服务在此处理页面置换（如LRU算法），确保高效利用资源。复习时，需掌握地址转换过程和内存保护机制。
四、文件系统与I/O服务
文件系统服务提供数据存储和检索功能，使用户能通过逻辑结构（如目录和文件）管理数据。I/O服务则处理输入输出设备，通过设备驱动程序抽象硬件细节。例如，系统服务缓冲I/O操作，提升性能。重点复习文件访问方法、磁盘调度算法（如SCAN算法）及其对系统性能的影响。
五、系统服务与性能优化
计算机系统服务的效率直接影响整体性能。复习时，需分析服务开销，如上下文切换、页面错误等，并学习优化策略，例如缓存技术和负载均衡。理解这些内容有助于在考试中解答设计题和案例分析。
计算机系统服务是连接硬件与应用软件的桥梁，掌握其原理对深入理解系统结构至关重要。在下篇中，我们将继续探讨处理器架构和并行计算等内容。建议结合练习题和历年试题复习，巩固知识点。
