操作系统：进程、线程与作业详解

"该资源是关于操作系统的讲解，主要涵盖了第二章的内容——进程、线程与作业。讨论了多道程序设计的概念、优缺点以及它如何提高系统效率，还涉及了进程、线程和轻进程的引入，以及作业在操作系统中的角色。此外，文件还提到了如何通过增加程序的道数来平衡资源利用率与系统开销，以及在实际操作中可能遇到的问题，如内存管理、处理器和设备资源的分配等。" 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件，确保多个任务能够同时并行执行。在第二章中，主要关注了以下几个知识点： 1. **多道程序设计**：这是操作系统的核心概念，旨在通过同时运行多个程序来提高系统效率。单道程序设计下，处理器利用率低，因为只能依次执行任务，而多道程序设计则允许同时运行多个程序，提高了处理器、设备和内存的利用率。然而，道数的选择需谨慎，过多或过少都会影响效率。 2. **进程**：是操作系统中独立执行的程序实体，拥有自己的内存空间和系统资源。引入进程是为了实现并发执行，使多个任务可以在同一时间间隔内进行。 3. **线程与轻进程**：线程是进程内的执行单元，共享进程的资源，减少了创建和销毁进程的开销。轻进程（也称轻量级进程）是某些系统中对线程的一种称呼，它们之间的区别在于不同操作系统的实现和管理方式。 4. **作业**：在操作系统中，作业是用户提交给系统执行的计算任务，可以由一个或多个进程组成。作业调度是操作系统的重要功能，负责决定哪些作业被选中执行，以及何时执行。 5. **系统开销**：随着道数增加，虽然资源利用率提高，但系统开销也会增加，包括处理器分配、内存管理和设备调度等方面的开销。因此，找到合适的道数平衡点至关重要。 6. **内存资源管理**：多道程序设计下，内存管理成为挑战，如何有效地分配存储空间，避免抖动现象（由于频繁的页面交换导致的性能下降），以及如何管理和回收内存都是需要解决的问题。 7. **处理器资源管理**：在多个程序竞争处理器的情况下，操作系统需要有一套策略来决定哪个程序应该获得CPU时间片，这涉及到调度算法，如FCFS（先来先服务）、SJF（最短作业优先）等。 8. **设备资源管理**：设备的数量和类型也会影响多道程序设计的效果，过多的程序可能会导致设备竞争，需要有效的设备分配策略。 通过对这些知识点的理解，我们可以更好地掌握操作系统如何高效地协调和管理计算机的资源，以满足用户需求并优化系统性能。