操作系統(tǒng)進(jìn)程線程與作業(yè)課件

操作系統(tǒng)進(jìn)程線程與作業(yè)課件目錄操作系統(tǒng)概述進(jìn)程管理線程管理作業(yè)管理實(shí)例分析總結(jié)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(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)管理、用戶界面和網(wǎng)絡(luò)通信等。定義操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的核心系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件資源，提供給用戶友好的操作界面和運(yùn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)并沒(méi)有專門(mén)的操作系統(tǒng)，程序員需要直接與硬件打交道，編寫(xiě)和執(zhí)行程序。多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)硬件的進(jìn)步，出現(xiàn)了多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，如Unix、Linux等，這些操作系統(tǒng)可以支持多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，并實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)的并行處理。移動(dòng)操作系統(tǒng)隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，移動(dòng)操作系統(tǒng)如Android、iOS等也逐漸流行起來(lái)。單用戶操作系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)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(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)。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(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，主要用于個(gè)人電腦和便攜設(shè)備。多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)可以支持多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，并實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)的并行處理，主要用于服務(wù)器和高性能計(jì)算機(jī)。嵌入式操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、可靠性和緊湊性的操作系統(tǒng)，主要用于智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(kuò)展性和高安全性的操作系統(tǒng)，主要用于云計(jì)算和虛擬化環(huán)境中。操作系統(tǒng)的分類與特點(diǎn)進(jìn)程管理020102進(jìn)程程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。特征動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、資源擁有性。進(jìn)程的定義與性質(zhì)在需要執(zhí)行一個(gè)程序時(shí)，首先為其分配資源，構(gòu)成一個(gè)進(jìn)程。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程完成了它的任務(wù)，或者由于出現(xiàn)了錯(cuò)誤而不能繼續(xù)運(yùn)行，需要撤銷該進(jìn)程。創(chuàng)建終止進(jìn)程的創(chuàng)建與終止由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)，按照某種規(guī)則從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行。在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中，由于某種原因，原運(yùn)行的進(jìn)程被暫停，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一個(gè)進(jìn)程。調(diào)度切換進(jìn)程的調(diào)度與切換多個(gè)進(jìn)程同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)，相互合作完成一個(gè)任務(wù)。并發(fā)多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)某一共享資源而發(fā)生相互干涉的現(xiàn)象。競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程的并發(fā)與競(jìng)爭(zhēng)線程管理03性質(zhì)1.獨(dú)立執(zhí)行：線程之間相互獨(dú)立，并行執(zhí)行。3.共享資源：多個(gè)線程可以共享同一個(gè)進(jìn)程的代碼、數(shù)據(jù)和文件句柄等資源。2.資源占用：每個(gè)線程都有自己的棧、程序計(jì)數(shù)器等資源。定義：線程是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元，負(fù)責(zé)執(zhí)行進(jìn)程中的代碼。一個(gè)進(jìn)程至少包含一個(gè)線程，稱為主線程或執(zhí)行線程。線程的定義與性質(zhì)通過(guò)操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)，如pthread_create()，創(chuàng)建一個(gè)新線程并分配必要的資源。通過(guò)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(gè)線程在任何時(shí)刻都處于以下?tīng)顟B(tài)之一：新建、就緒、運(yùn)行、阻塞、終止。切換線程之間的切換由操作系統(tǒng)調(diào)度，根據(jù)優(yōu)先級(jí)、時(shí)間片等因素進(jìn)行切換。線程的狀態(tài)與切換并發(fā)多個(gè)線程可以同時(shí)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。競(jìng)爭(zhēng)多個(gè)線程訪問(wèn)共享資源時(shí)可能出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)條件，需要使用同步機(jī)制（如互斥鎖、條件變量等）進(jìn)行協(xié)調(diào)。線程的并發(fā)與競(jìng)爭(zhēng)作業(yè)管理04作業(yè)是用戶在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成的一個(gè)任務(wù)，它包括輸入/輸出數(shù)據(jù)的加工處理、存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)取６x作業(yè)是一個(gè)獨(dú)立的、可識(shí)別的任務(wù)，由用戶向操作系統(tǒng)提出，并由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和執(zhí)行。性質(zhì)作業(yè)的定義與性質(zhì)用戶通過(guò)輸入或網(wǎng)絡(luò)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(duì)列，并按照一定的順序執(zhí)行。調(diào)度作業(yè)的提交與調(diào)度狀態(tài)每個(gè)作業(yè)都有三種狀態(tài)：提交、運(yùn)行和完成。監(jiān)控操作系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，包括執(zhí)行時(shí)間、資源使用情況等，以便進(jìn)行性能分析和優(yōu)化。作業(yè)的狀態(tài)與監(jiān)控VS多個(gè)作業(yè)可以同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)多個(gè)作業(yè)同時(shí)請(qǐng)求使用共享資源時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，需要操作系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。并發(fā)作業(yè)的并發(fā)與競(jìng)爭(zhēng)實(shí)例分析05進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)程控制塊解釋PCB的作用和結(jié)構(gòu)，以及如何使用它來(lái)管理進(jìn)程。進(jìn)程調(diào)度解釋不同的進(jìn)程調(diào)度算法，如先來(lái)先服務(wù)、最短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)調(diào)度等。描述進(jìn)程的三種基本狀態(tài)以及它們之間的轉(zhuǎn)換。進(jìn)程通信解釋管道、消息隊(duì)列、信號(hào)量、共享內(nèi)存等進(jìn)程間通信方法。Unix/Linux進(jìn)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(zhuǎn)換。線程控制塊解釋TCB的作用和結(jié)構(gòu)，以及如何使用它來(lái)管理線程。線程調(diào)度解釋不同的線程調(diào)度算法，如循環(huán)調(diào)度、優(yōu)先級(jí)調(diào)度等。線程通信解釋W(xué)indows中的線程同步和通信方法，如事件、信號(hào)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(zhuǎn)換。作業(yè)調(diào)度解釋不同的作業(yè)調(diào)度算法，如循環(huán)調(diào)度、優(yōu)先級(jí)調(diào)度、資源調(diào)度等。作業(yè)控制塊解釋JCB的作用和結(jié)構(gòu)，以及如何使用它來(lái)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(duì)列、流控制等。Oracle作業(yè)管理總結(jié)與展望060102操作系統(tǒng)進(jìn)程線程與作業(yè)…介紹了進(jìn)程、線程、作業(yè)的基本定義和關(guān)系，以及各自在操作系統(tǒng)中的地位和作用。進(jìn)程的創(chuàng)建與管理詳細(xì)描述了進(jìn)程的創(chuàng)建、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、進(jìn)程調(diào)度等過(guò)程，以及進(jìn)程管理中的主要操作和算法。線程的原理與實(shí)現(xiàn)闡述了線程的概念、分類、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等基本原理，以及線程的實(shí)現(xiàn)方式、調(diào)度策略等。作業(yè)的提交與執(zhí)行講解了作業(yè)提交的過(guò)程、作業(yè)隊(duì)列、作業(yè)調(diào)度等，以及作業(yè)執(zhí)行中的資源分配、運(yùn)行方式等。典型案例分析通過(guò)Linux操作系統(tǒng)的具體實(shí)例，分析了進(jìn)程、線程、作業(yè)在系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用和相互關(guān)系。030405操作系統(tǒng)進(jìn)程線程與作業(yè)的總結(jié)操作系統(tǒng)進(jìn)程線程與作業(yè)技術(shù)的融…介紹了當(dāng)前操作系統(tǒng)中進(jìn)程、線程、作業(yè)技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展趨勢(shì)，以及相互融合的趨勢(shì)。探討了人工智能和大數(shù)據(jù)處理在操作系統(tǒng)中的應(yīng)用前景和實(shí)現(xiàn)方式，以及可能帶來(lái)的新挑戰(zhàn)和機(jī)遇。分析了綠色計(jì)算和節(jié)