操作系统进程线程与作业课件

操作系统进程线程与作业课件目录操作系统概述进程管理线程管理作业管理实例分析总结与展望操作系统概述01作用操作系统的主要作用包括资源管理、进程调度、内存管理、文件系统管理、用户界面和网络通信等。定义操作系统是计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统的软硬件资源，提供给用户友好的操作界面和运行环境。操作系统的定义和作用早期操作系统早期的计算机系统并没有专门的操作系统，程序员需要直接与硬件打交道，编写和执行程序。多用户多任务操作系统随着计算机硬件的进步，出现了多用户多任务操作系统，如Unix、Linux等，这些操作系统可以支持多个用户同时使用计算机，并实现多个任务的并行处理。移动操作系统随着移动设备的普及，移动操作系统如Android、iOS等也逐渐流行起来。单用户操作系统随着计算机技术的发展，出现了单用户操作系统，如DOS、OS/2等，这些操作系统只能支持单个用户同时使用计算机。操作系统的历史与发展单用户操作系统只能支持单个用户同时使用计算机，主要用于个人电脑和便携设备。多用户多任务操作系统可以支持多个用户同时使用计算机，并实现多个任务的并行处理，主要用于服务器和高性能计算机。嵌入式操作系统具有实时性、可靠性和紧凑性的操作系统，主要用于智能设备、物联网设备和工业控制系统中。云操作系统具有高可用性、高可扩展性和高安全性的操作系统，主要用于云计算和虚拟化环境中。操作系统的分类与特点进程管理020102进程程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。特征动态性、并发性、独立性、资源拥有性。进程的定义与性质在需要执行一个程序时，首先为其分配资源，构成一个进程。当一个进程完成了它的任务，或者由于出现了错误而不能继续运行，需要撤销该进程。创建终止进程的创建与终止由操作系统负责，按照某种规则从就绪队列中选取一个进程执行。在进程运行过程中，由于某种原因，原运行的进程被暂停，而转去执行另一个进程。调度切换进程的调度与切换多个进程同时处于活动状态，相互合作完成一个任务。并发多个进程同时访问某一共享资源而发生相互干涉的现象。竞争进程的并发与竞争线程管理03性质1.独立执行：线程之间相互独立，并行执行。3.共享资源：多个线程可以共享同一个进程的代码、数据和文件句柄等资源。2.资源占用：每个线程都有自己的栈、程序计数器等资源。定义：线程是进程的基本执行单元，负责执行进程中的代码。一个进程至少包含一个线程，称为主线程或执行线程。线程的定义与性质通过操作系统提供的API函数，如pthread_create()，创建一个新线程并分配必要的资源。通过操作系统提供的API函数，如pthread_join()或pthread_detach()，释放线程所占用的资源，并使其终止。线程的创建与终止终止创建状态一个线程在任何时刻都处于以下状态之一：新建、就绪、运行、阻塞、终止。切换线程之间的切换由操作系统调度，根据优先级、时间片等因素进行切换。线程的状态与切换并发多个线程可以同时执行，实现并发执行。竞争多个线程访问共享资源时可能出现竞争条件，需要使用同步机制（如互斥锁、条件变量等）进行协调。线程的并发与竞争作业管理04作业是用户在一个时间段内要求计算机系统完成的一个任务，它包括输入/输出数据的加工处理、存储和运输等。定义作业是一个独立的、可识别的任务，由用户向操作系统提出，并由操作系统负责管理和执行。性质作业的定义与性质用户通过输入或网络将作业提交给操作系统。提交操作系统根据一定的策略和资源情况，将作业排入等待队列，并按照一定的顺序执行。调度作业的提交与调度状态每个作业都有三种状态：提交、运行和完成。监控操作系统对作业的运行状态进行监控，包括执行时间、资源使用情况等，以便进行性能分析和优化。作业的状态与监控VS多个作业可以同时处于运行状态。竞争当多个作业同时请求使用共享资源时，就会产生竞争，需要操作系统进行协调和管理。并发作业的并发与竞争实例分析05进程状态进程控制块解释PCB的作用和结构，以及如何使用它来管理进程。进程调度解释不同的进程调度算法，如先来先服务、最短作业优先、优先级调度等。描述进程的三种基本状态以及它们之间的转换。进程通信解释管道、消息队列、信号量、共享内存等进程间通信方法。Unix/Linux进程管理线程状态描述线程的三种基本状态以及它们之间的转换。线程控制块解释TCB的作用和结构，以及如何使用它来管理线程。线程调度解释不同的线程调度算法，如循环调度、优先级调度等。线程通信解释Windows中的线程同步和通信方法，如事件、信号量、互斥量等。Windows线程管理作业状态描述作业的四种基本状态以及它们之间的转换。作业调度解释不同的作业调度算法，如循环调度、优先级调度、资源调度等。作业控制块解释JCB的作用和结构，以及如何使用它来管理作业。作业通信解释Oracle中的作业同步和通信方法，如队列、流控制等。Oracle作业管理总结与展望060102操作系统进程线程与作业…介绍了进程、线程、作业的基本定义和关系，以及各自在操作系统中的地位和作用。进程的创建与管理详细描述了进程的创建、状态转换、进程调度等过程，以及进程管理中的主要操作和算法。线程的原理与实现阐述了线程的概念、分类、状态转换等基本原理，以及线程的实现方式、调度策略等。作业的提交与执行讲解了作业提交的过程、作业队列、作业调度等，以及作业执行中的资源分配、运行方式等。典型案例分析通过Linux操作系统的具体实例，分析了进程、线程、作业在系统中的实际应用和相互关系。030405操作系统进程线程与作业的总结操作系统进程线程与作业技术的融…介绍了当前操作系统中进程、线程、作业技术的最新研究成果和发展趋势，以及相互融合的趋势。探讨了人工智能和大数据处理在操作系统中的应用前景和实现方式，以及可能带来的新挑战和机遇。分析了绿色计算和节