操作系统作业管理日期:
目录CATALOGUE02.进程控制管理04.性能优化方法05.安全管理措施01.作业调度机制03.资源分配策略06.用户交互设计
作业调度机制01
调度算法分类先来先服务（FCFS）按照作业到达的先后顺序进行调度，简单公平，但可能导致长作业等待先级调度根据作业的优先级进行调度，可以是静态优先级或动态优先级，优先级高的作业先执行。短作业优先（SJF）选择执行时间最短的作业进行调度，提高系统效率，但可能导致长作业饥饿。时间片轮转调度将作业分成若干时间片，每个作业轮流执行一个时间片，实现作业的公平调度。
优先级动态调整优先级计算根据作业的紧迫性、系统资源需求、用户重要性等因素，动态计算作业的优先级。优先级调整策略优先级逆转可以采用抢占式或非抢占式策略，当新作业到达或系统资源发生变化时，调整作业的优先级。为避免优先级低的作业长期等待，可以设置优先级逆转机制，使等待时间较长的作业优先级提高。123
作业队列管理常见的作业队列数据结构有链表、队列、优先级队列等，用于存储和管理待调度的作业。作业队列数据结构包括入队、出队、查看队首作业、按优先级排序等操作，确保作业调度的顺利进行。作业队列操作需要设置合理的作业队列容量和阈值，避免作业过多导致系统过载或资源浪费。作业队列的容量与阈值
进程控制管理02
进程创建与终止进程创建方式系统初始化创建、用户登录创建、程序执行时创建、其他进程创建。进程终止方式正常结束、异常结束、外部干预、强制终止。进程创建与资源分配进程创建时，系统会为其分配必要的资源，如内存、文件、设备等。进程终止与资源回收进程终止时，系统会回收其占用的资源，确保资源的有效利用。
状态转换就绪→运行（进程调度）、运行→就绪（时间片到、更高优先级进程到达）、运行→阻塞（等待事件）、阻塞→就绪（事件完成）。就绪状态进程已获得除处理机以外的所需资源，等待分配处理机。运行状态进程占有处理机正在运行。阻塞状态进程等待某种事件（如I/O操作）发生，暂时不能继续执行。状态转换模型
包括CPU寄存器、程序计数器、状态寄存器、堆栈指针等。保存当前进程上下文、加载目标进程上下文、更新相关数据结构。上下文切换需要耗费一定时间和系统资源，频繁切换会影响系统性能。进程调度、中断处理、系统调用等场景需要进行上下文切换。上下文切换机制上下文内容上下文切换过程上下文切换开销上下文切换时机
资源分配策略03
静态分配根据进程的实际需要，动态地为其分配内存空间，提高内存利用率。动态分配虚拟内存利用磁盘空间来扩展内存，通过操作系统的内存管理策略实现内存的动态分配和释放。为每个进程分配固定大小的内存空间，在运行过程中不改变其大小。内存分配方式
CPU时间片分配优先级调度根据进程的优先级来分配CPU时间片，优先级越高，获得的CPU时间片就越多。时间片轮转调度每个进程被分配一个时间片，时间片用完后，CPU将切换到下一个进程。多级队列调度将进程分为多个优先级队列，每个队列分配不同的时间片，高优先级队列中的进程优先获得CPU时间片。
I/O资源调度设备独立性通过设备控制器和设备驱动程序，实现应用程序与具体设备的独立性，提高设备的可重用性和可扩展性。缓冲技术虚拟设备通过缓冲区来暂存I/O数据，减少CPU等待I/O操作的时间，提高CPU利用率。通过软件技术，将独占设备改造成共享设备，提高设备的利用率和系统的并发性。123
性能优化方法04
响应时间控制采用优先级调度、时间片轮转等算法，合理分配CPU资源，提高进程响应速度。进程调度算法通过缓存数据减少磁盘I/O操作，提高数据访问速度。缓存技术采用异步方式处理I/O请求，避免进程阻塞，提高系统响应速度。异步事件处理
采用多核处理器或多处理器系统，实现任务的并行处理，提高系统吞吐量。吞吐量提升技术并行处理将任务合理分配到多个处理器或磁盘上，平衡系统负载，提高整体性能。负载均衡将多个小任务合并成一个大任务进行处理，减少系统开销，提高吞吐量。批处理
按照固定的顺序分配资源，避免资源竞争导致的死锁。资源有序分配法通过预测资源使用情况，提前避免死锁的发生。银行家算法通过死锁检测算法发现死锁，然后采取措施恢复系统正常运行，如回滚、抢占资源等。死锁检测与恢复死锁预防策略010203
安全管理措施05
用户认证通过用户名和密码、指纹识别、面部识别等方式，确保只有合法用户才能访问系统。权限分配根据用户角色和职责，授予相应的系统资源访问权限，避免越权操作。访问监控记录用户访问系统资源的时间、地点和操作行为，以便及时发现异常并追溯责任。权限回收定期审查用户权限，及时回收不再需要的权限，确保系统安全。访问权限控制
将不同用户的作业相互隔离，确保一个作业不会影响其他作业的正常运行。在作业隔离的前提下，实现系统资源的