操作系統(tǒng)進程線程與作業(yè)課件

操作系統(tǒng)進程線程與作業(yè)課件目錄操作系統(tǒng)概述進程管理線程管理作業(yè)管理實例分析總結與展望操作系統(tǒng)概述01作用操作系統(tǒng)的主要作用包括資源管理、進程調度、內存管理、文件系統(tǒng)管理、用戶界面和網(wǎng)絡通信等。定義操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的核心系統(tǒng)軟件，負責管理和控制計算機系統(tǒng)的軟硬件資源，提供給用戶友好的操作界面和運行環(huán)境。操作系統(tǒng)的定義和作用早期操作系統(tǒng)早期的計算機系統(tǒng)并沒有專門的操作系統(tǒng)，程序員需要直接與硬件打交道，編寫和執(zhí)行程序。多用戶多任務操作系統(tǒng)隨著計算機硬件的進步，出現(xiàn)了多用戶多任務操作系統(tǒng)，如Unix、Linux等，這些操作系統(tǒng)可以支持多個用戶同時使用計算機，并實現(xiàn)多個任務的并行處理。移動操作系統(tǒng)隨著移動設備的普及，移動操作系統(tǒng)如Android、iOS等也逐漸流行起來。單用戶操作系統(tǒng)隨著計算機技術的發(fā)展，出現(xiàn)了單用戶操作系統(tǒng)，如DOS、OS/2等，這些操作系統(tǒng)只能支持單個用戶同時使用計算機。操作系統(tǒng)的歷史與發(fā)展單用戶操作系統(tǒng)只能支持單個用戶同時使用計算機，主要用于個人電腦和便攜設備。多用戶多任務操作系統(tǒng)可以支持多個用戶同時使用計算機，并實現(xiàn)多個任務的并行處理，主要用于服務器和高性能計算機。嵌入式操作系統(tǒng)具有實時性、可靠性和緊湊性的操作系統(tǒng)，主要用于智能設備、物聯(lián)網(wǎng)設備和工業(yè)控制系統(tǒng)中。云操作系統(tǒng)具有高可用性、高可擴展性和高安全性的操作系統(tǒng)，主要用于云計算和虛擬化環(huán)境中。操作系統(tǒng)的分類與特點進程管理020102進程程序關于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進行資源分配和調度的基本單位。特征動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、資源擁有性。進程的定義與性質在需要執(zhí)行一個程序時，首先為其分配資源，構成一個進程。當一個進程完成了它的任務，或者由于出現(xiàn)了錯誤而不能繼續(xù)運行，需要撤銷該進程。創(chuàng)建終止進程的創(chuàng)建與終止由操作系統(tǒng)負責，按照某種規(guī)則從就緒隊列中選取一個進程執(zhí)行。在進程運行過程中，由于某種原因，原運行的進程被暫停，而轉去執(zhí)行另一個進程。調度切換進程的調度與切換多個進程同時處于活動狀態(tài)，相互合作完成一個任務。并發(fā)多個進程同時訪問某一共享資源而發(fā)生相互干涉的現(xiàn)象。競爭進程的并發(fā)與競爭線程管理03性質1.獨立執(zhí)行：線程之間相互獨立，并行執(zhí)行。3.共享資源：多個線程可以共享同一個進程的代碼、數(shù)據(jù)和文件句柄等資源。2.資源占用：每個線程都有自己的棧、程序計數(shù)器等資源。定義：線程是進程的基本執(zhí)行單元，負責執(zhí)行進程中的代碼。一個進程至少包含一個線程，稱為主線程或執(zhí)行線程。線程的定義與性質通過操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)，如pthread_create()，創(chuàng)建一個新線程并分配必要的資源。通過操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)，如pthread_join()或pthread_detach()，釋放線程所占用的資源，并使其終止。線程的創(chuàng)建與終止終止創(chuàng)建狀態(tài)一個線程在任何時刻都處于以下狀態(tài)之一：新建、就緒、運行、阻塞、終止。切換線程之間的切換由操作系統(tǒng)調度，根據(jù)優(yōu)先級、時間片等因素進行切換。線程的狀態(tài)與切換并發(fā)多個線程可以同時執(zhí)行，實現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。競爭多個線程訪問共享資源時可能出現(xiàn)競爭條件，需要使用同步機制（如互斥鎖、條件變量等）進行協(xié)調。線程的并發(fā)與競爭作業(yè)管理04作業(yè)是用戶在一個時間段內要求計算機系統(tǒng)完成的一個任務，它包括輸入/輸出數(shù)據(jù)的加工處理、存儲和運輸?shù)?。定義作業(yè)是一個獨立的、可識別的任務，由用戶向操作系統(tǒng)提出，并由操作系統(tǒng)負責管理和執(zhí)行。性質作業(yè)的定義與性質用戶通過輸入或網(wǎng)絡將作業(yè)提交給操作系統(tǒng)。提交操作系統(tǒng)根據(jù)一定的策略和資源情況，將作業(yè)排入等待隊列，并按照一定的順序執(zhí)行。調度作業(yè)的提交與調度狀態(tài)每個作業(yè)都有三種狀態(tài)：提交、運行和完成。監(jiān)控操作系統(tǒng)對作業(yè)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，包括執(zhí)行時間、資源使用情況等，以便進行性能分析和優(yōu)化。作業(yè)的狀態(tài)與監(jiān)控VS多個作業(yè)可以同時處于運行狀態(tài)。競爭當多個作業(yè)同時請求使用共享資源時，就會產生競爭，需要操作系統(tǒng)進行協(xié)調和管理。并發(fā)作業(yè)的并發(fā)與競爭實例分析05進程狀態(tài)進程控制塊解釋PCB的作用和結構，以及如何使用它來管理進程。進程調度解釋不同的進程調度算法，如先來先服務、最短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級調度等。描述進程的三種基本狀態(tài)以及它們之間的轉換。進程通信解釋管道、消息隊列、信號量、共享內存等進程間通信方法。Unix/Linux進程管理線程狀態(tài)描述線程的三種基本狀態(tài)以及它們之間的轉換。線程控制塊解釋TCB的作用和結構，以及如何使用它來管理線程。線程調度解釋不同的線程調度算法，如循環(huán)調度、優(yōu)先級調度等。線程通信解釋Windows中的線程同步和通信方法，如事件、信號量、互斥量等。Windows線程管理作業(yè)狀態(tài)描述作業(yè)的四種基本狀態(tài)以及它們之間的轉換。作業(yè)調度解釋不同的作業(yè)調度算法，如循環(huán)調度、優(yōu)先級調度、資源調度等。作業(yè)控制塊解釋JCB的作用和結構，以及如何使用它來管理作業(yè)。作業(yè)通信解釋Oracle中的作業(yè)同步和通信方法，如隊列、流控制等。Oracle作業(yè)管理總結與展望060102操作系統(tǒng)進程線程與作業(yè)…介紹了進程、線程、作業(yè)的基本定義和關系，以及各自在操作系統(tǒng)中的地位和作用。進程的創(chuàng)建與管理詳細描述了進程的創(chuàng)建、狀態(tài)轉換、進程調度等過程，以及進程管理中的主要操作和算法。線程的原理與實現(xiàn)闡述了線程的概念、分類、狀態(tài)轉換等基本原理，以及線程的實現(xiàn)方式、調度策略等。作業(yè)的提交與執(zhí)行講解了作業(yè)提交的過程、作業(yè)隊列、作業(yè)調度等，以及作業(yè)執(zhí)行中的資源分配、運行方式等。典型案例分析通過Linux操作系統(tǒng)的具體實例，分析了進程、線程、作業(yè)在系統(tǒng)中的實際應用和相互關系。030405操作系統(tǒng)進程線程與作業(yè)的總結操作系統(tǒng)進程線程與作業(yè)技術的融…介紹了當前操作系統(tǒng)中進程、線程、作業(yè)技術的最新研究成果和發(fā)展趨勢，以及相互融合的趨勢。探討了人工智能和大數(shù)據(jù)處理在操作系統(tǒng)中的應用前景和實現(xiàn)方式，以及可能帶來的新挑戰(zhàn)和機遇。分析了綠色計算和節(jié)