实验4,。线程的状态和转换
线程实例实验报告总结
一、实验目的本次实验旨在通过实例操作，深入了解线程的概念、创建、同步与通信机制，以及线程在实际编程中的应用。
通过实验，提高对线程的理解和运用能力，为以后开发多线程程序打下坚实基础。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发工具：Visual Studio 20193. 编程语言：C#三、实验内容1. 线程的基本概念线程是程序执行的最小单位，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程具有以下特点：（1）线程是轻量级的，创建、销毁线程的开销较小。
（2）线程共享进程的资源，如内存、文件等。
（3）线程之间可以并发执行。
2. 线程的创建在C#中，可以使用以下方式创建线程：（1）使用Thread类```csharpThread thread = new Thread(new ThreadStart(MethodName));thread.Start();```（2）使用lambda表达式```csharpThread thread = new Thread(() => MethodName());thread.Start();```（3）使用匿名方法```csharpThread thread = new Thread(delegate () { MethodName(); });thread.Start();```3. 线程的同步线程同步是指多个线程在执行过程中，为了防止资源冲突而采取的协调机制。
C#提供了以下同步机制：（1）互斥锁（Mutex）```csharpMutex mutex = new Mutex();mutex.WaitOne();// 线程同步代码mutex.ReleaseMutex();```（2）信号量（Semaphore）```csharpSemaphore semaphore = new Semaphore(1, 1);semaphore.WaitOne();// 线程同步代码semaphore.Release();```（3）读写锁（ReaderWriterLock）```csharpReaderWriterLock rwlock = new ReaderWriterLock();rwlock.AcquireReaderLock();// 读取操作rwlock.ReleaseReaderLock();```4. 线程的通信线程通信是指线程之间传递消息、共享数据的过程。
线程并发实验报告
一、实验目的1. 理解线程的概念和并发编程的基本原理。
2. 掌握线程的创建、同步和通信方法。
3. 通过实验加深对线程并发编程的理解，提高编程能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发工具：Visual Studio 20193. 编程语言：C++三、实验内容本次实验主要涉及以下内容：1. 线程的创建与销毁2. 线程的同步与互斥3. 线程的通信4. 线程池的使用四、实验步骤1. 线程的创建与销毁（1）创建线程：使用C++11标准中的`std::thread`类创建线程。
```cpp#include <iostream>#include <thread>void threadFunction() {std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;}int main() {std::thread t1(threadFunction);std::thread t2(threadFunction);t1.join(); // 等待线程t1结束t2.join(); // 等待线程t2结束return 0;}```（2）销毁线程：线程会在任务执行完毕后自动销毁，无需手动销毁。
2. 线程的同步与互斥（1）互斥锁：使用`std::mutex`类实现线程间的互斥。
```cpp#include <iostream>#include <thread>#include <mutex>std::mutex mtx;void threadFunction() {mtx.lock();std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;mtx.unlock();}int main() {std::thread t1(threadFunction);t1.join();t2.join();return 0;}```（2）条件变量：使用`std::condition_variable`类实现线程间的条件同步。
操作系统实验5-线程管理及控制
第4章线程管理与控制4.1 线程概念简介每个进程都拥有自己的数据段、代码段和堆栈段，这就造成了进程在进行切换等操作时都需要有比较复杂的上下文切换等动作。
为了进一步减少处理机的空转时间，支持多处理器以及减少上下文切换开销，进程在演化中出现了另一个概念——线程。
它是进程独立的一条运行路线，处理器调度的最小单元，也可以称为轻量级进程。
线程可以对进程的存空间和资源进行访问，并与同一进程中的其他线程共享。
因此，线程的上下文切换的开销比创建进程小很多。
同进程一样，线程也将相关的执行状态和存储变量放在线程控制块(TCB)。
一个进程可以有多个线程，也就是有多个线程控制块及堆栈寄存器，但却共享一个用户地址空间。
要注意的是，由于线程共享了进程的资源和地址空间，因此，任何线程对系统资源的操作都会给其他线程带来影响。
由此可知，多线程中的同步是非常重要的问题。
在多线程系统中，进程与进程的关系如图所示。
进程与线程关系4.2 Linu*多线程编程API与实验任务4.3.1 Linu*多线程编程API创建线程pthread_create()函数实际上就是确定调用该线程函数的入口点，在线程创建以后，就开始运行相关的线程函数，在该函数运行完之后，该线程也就退出了，这也是线程退出一种方法。
另一种退出线程的方法是使用函数pthread_e*it()，这是线程的主动行为。
这里要注意的是，在使用线程函数时，不能随意使用e*it()退出函数进行出错处理，由于e*it()的作用是使调用进程终止，往往一个进程包含多个线程，因此，在使用e*it()之后，该进程中的所有线程都终止了。
因此，在线程中就可以使用pthread_e*it()来代替进程中的e*it()。
由于一个进程中的多个线程是共享数据段的，因此通常在线程退出之后，退出线程所占用的资源并不会随着线程的终止而得到释放。
正如进程之间可以用wait()系统调用来同步终止并释放资源一样，线程之间也有类似机制，那就是pthread_join()函数。
多线程之线程状态，状态切换种类及代码实例
多线程之线程状态，状态切换种类及代码实例线程的六种基本状态为:1.NEW（刚新建）2.Runable（可运⾏）3.Blocked（被阻塞）4.Waiting ( 等待 )5.Timed waiting (计时等待)6.Terminated (被终⽌，即执⾏完毕或线程死亡)以上为线程调度的基本知识需求，接下来进⼊线程的各个状态的流程细节。
线程执⾏实例：单线程，直接不中断执⾏，直⾄执⾏完毕public class Demo1 {static class Thread1 extends Thread{@Overridepublic void run() {int i=0;while (i++<10){System.out.println("now i = "+i);}}}public static void main(String[] args) {Thread1 t1 = new Thread1();t1.start();}}输出为：now i = 1now i = 2now i = 3now i = 4now i = 5now i = 6now i = 7now i = 8now i = 9now i = 10Process finished with exit code 0这是⼀个基本的线程执⾏，可以说是最最最最简单的线程执⾏，它没有线程切换的过程。
那么线程的切换有哪⼏种呢？⾸先直接上状态和状态切换总览图图看不清，可以在新⽹页中打开，⽬前没有找到好办法能让这么⼤内容的图⼆、线程切换的种类从上图看，有三种：第⼀种：由锁竞争带来的线程阻塞，如何重新启动被阻塞的线程第⼆种：在线程进⼊等待状态后，如何唤醒该线程第三种：在线程线程休眠时，如何重新唤醒该线程其中，第⼀种是在多条线程竞争锁产⽣的，是由于锁的机制⽽导致的线程问题，第⼆种和第三种是对某条线程独⽴进⾏的控制，是程序员⾃⼰主动控制的。
创建线程的实验报告
一、实验目的1. 理解线程的概念和作用。
2. 掌握在Java中创建线程的方法。
3. 学习线程的生命周期和线程同步。
4. 熟悉线程的调度和同步机制。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发工具：IntelliJ IDEA3. 编程语言：Java三、实验内容1. 创建线程2. 线程生命周期3. 线程同步4. 线程调度四、实验步骤1. 创建线程（1）继承Thread类创建线程```javapublic class MyThread extends Thread { @Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("子线程：" + Thread.currentThread().getName());}}```（2）实现Runnable接口创建线程```javapublic class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("子线程：" +Thread.currentThread().getName());}}```2. 线程生命周期线程生命周期包括以下五个状态：（1）新建（New）：线程对象被创建后，处于此状态。
（2）就绪（Runnable）：线程对象被创建后，调用start()方法，线程进入就绪状态。
（3）运行（Running）：线程被调度到CPU上执行，处于运行状态。
（4）阻塞（Blocked）：线程因为某些原因无法执行，进入阻塞状态。
（5）终止（Terminated）：线程执行完毕或被强制终止，处于终止状态。
以下代码演示了线程的生命周期：```javapublic class LifeCycleDemo {public static void main(String[] args) {Thread thread = new Thread(new MyRunnable());System.out.println("线程状态：" + thread.getState());thread.start();System.out.println("线程状态：" + thread.getState());try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程状态：" + thread.getState());}}```3. 线程同步线程同步是为了避免多个线程同时访问共享资源时出现冲突。
线程切换 原理
线程切换原理
线程切换是指在多线程编程中，由于CPU资源有限，需要根据一定的调度算法将CPU的执行权从一个线程转移到另一个线程的过程。
线程切换的原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 上下文保存：当一个线程被切换时，首先需要保存当前线程的执行环境，包括CPU寄存器的状态、程序计数器的值等。
这些信息通常保存在线程的上下文（context）中。
2. 上下文切换：在切换线程时，操作系统会根据调度算法选择下一个要执行的线程，并将切换后线程的上下文加载到CPU 寄存器中，恢复该线程继续执行。
3. 执行线程：切换完成后，CPU开始执行新线程的指令，恢复线程的执行状态。
线程切换的过程可能会带来一定的开销，包括保存和恢复上下文的时间开销、CPU寄存器的切换开销等。
为了提高效率，操作系统通常采用抢占式调度算法，根据优先级、时间片等调度策略动态决定线程的切换时机。
线程切换的目的是实现多线程并发执行，提高CPU利用率和系统响应性能。
不过过多的线程切换也会导致系统性能下降，因此在设计和实现多线程应用时，需要合理控制线程的数量和调度策略，避免过多的线程切换带来的额外开销。
Java实验指导书2013版
第一部份绪论 (2)本课程实验的作用与任务 (2)本课程实验的基础知识 (2)本课程实验教学项目及其教学要求 (2)第二部份基本实验指导 (4)实验一：Java基本语法 (4)实验三：Java面向对象程序设计（一） (9)实验五：Java常用类 (18)实验七：Java集合 (21)实验九：GUI图形用户界面 (26)第一部份绪论本课程实验的作用与任务使学生进一步深刻理解Java语言基本概念、语法规则及程序结构，熟练掌握Java语言程序设计的基本方法，提高利用Java在网络环境下开发、设计应用程序的能力，从而进一步培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。
熟悉JDK工具的编程和调试环境；熟练掌握选择和循环结构的程序设计；熟练掌握面向对象的程序设计思想，包括系统类的应用和用户自定义类；充分理解类的三种的特性：封装、继承和多态，特别是通过接口和抽象类理解多态；掌握图形用户界面的设计，特别是事件处理；掌握包的使用；掌握常用的输入输出流类的应用。
最后能根据实验的要求认真完成实验报告。
本课程实验的基础知识Java的基本数据类型包括：byte,short,int,long,double,char。
Java的数组属于引用类型的数据，是将相同类型的数据按顺序组成的一种符合数据类型。
Java的运算符有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符，特别要注意它们的优先级。
Java的控制语句有if语句、switch语句、for语句、while语句、do-while语句。
类是组成Java程序的基本要素，类有两个重要的成员：成员变量和方法。
类是创建对象的模板，类将对象的属性和功能封装为一个整体。
成员变量和类变量的区别、实例方法和类方法的区别、方法的重载、成员的访问权限等都是实验课程所依据的重要理论。
继承、多态、接口、包及内部类都是Java中非常重要的概念。
Java使用“流”来读写数据。
Java的输入输出工作是通过FileInputStream类、FileReader 类、BufferedReader类、ByteArrayInputStream类、ByteArrayOutputStream类等完成的。
线程互斥的实验报告
线程互斥的实验报告线程互斥是操作系统中重要的概念之一。
在线程并发执行的情况下，多个线程可能会同时访问共享资源，如果没有互斥机制进行控制，就会出现数据竞争和不确定性的情况。
为了避免这种情况的发生，需要通过互斥机制对多个线程的并发访问进行合理控制。
二、实验目的本实验旨在通过编写程序，实现线程互斥的功能，进一步理解和掌握线程互斥的概念和原理，并验证互斥机制的有效性。
三、实验过程1. 创建共享资源：首先，我们创建一个共享资源，例如全局变量x。
2. 创建多个线程并发执行：通过创建多个线程来模拟多个并发执行的场景，每个线程都有访问共享资源的需求。
3. 创建互斥锁：使用操作系统提供的互斥锁实现机制来实现线程互斥，确保同时只有一个线程可以访问共享资源。
4. 设置互斥锁的加锁和解锁：在线程访问共享资源之前使用互斥锁进行加锁，在访问完共享资源之后进行解锁，以确保资源的正确性和完整性。
5. 运行程序并观察结果：运行多个线程并发执行的程序，通过打印输出等方式观察线程的执行情况，确保互斥机制的有效性。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们创建了一个全局变量x作为共享资源，并创建了两个线程t1和t2来同时访问该变量。
通过使用互斥锁的机制，我们保证了同时只有一个线程可以访问变量x。
在线程t1对变量x进行操作之前，需要先获得互斥锁的加锁，操作完成后再进行解锁。
同样地，线程t2在操作变量x之前也需要获得互斥锁的加锁，操作完成后再进行解锁。
经过多次运行实验，观察到线程t1和t2的执行顺序是随机的，有时t1先执行，有时t2先执行。
这是因为线程的调度和执行是由操作系统决定的，而与我们代码编写的顺序无关。
但无论线程t1和t2的执行顺序如何，由于我们使用了互斥锁的机制，保证了对变量x的访问是互斥的，即同时只能有一个线程在操作变量x。
这也是我们对互斥机制的期望结果。
五、实验总结通过本实验，我们深入理解了线程互斥的概念和原理，并成功实现了线程互斥的功能。
线程的6种状态
线程的6种状态线程的 6 种状态就像⽣物从出⽣到长⼤、最终死亡的过程⼀样，线程也有⾃⼰的⽣命周期，在 Java 中线程的⽣命周期中⼀共有 6 种状态。
new（新创建）Runnable（可运⾏）Blocked（被阻塞）Waiting（等待）Timed Waiting（计时等待）Terminated（被终⽌）如果想要确定线程当前的状态，可以通过 getState() ⽅法，并且线程在任何时刻只可能处于 1 种状态。
New 新创建下⾯我们逐个介绍线程的 6 种状态，如图所⽰，⾸先来看下左上⾓的 New 状态。
New 表⽰线程被创建但尚未启动的状态：当我们⽤ new Thread() 新建⼀个线程时，如果线程没有开始运⾏ start() ⽅法，所以也没有开始执⾏ run() ⽅法⾥⾯的代码，那么此时它的状态就是 New。
⽽⼀旦线程调⽤了 start()，它的状态就会从 New 变成 Runnable，也就是状态转换图中中间的这个⼤⽅框⾥的内容。
Runnable 可运⾏Java 中的 Runable 状态对应操作系统线程状态中的两种状态，分别是 Running 和 Ready，也就是说，Java 中处于 Runnable 状态的线程有可能正在执⾏，也有可能没有正在执⾏，正在等待被分配 CPU 资源。
所以，如果⼀个正在运⾏的线程是 Runnable 状态，当它运⾏到任务的⼀半时，执⾏该线程的 CPU 被调度去做其他事情，导致该线程暂时不运⾏，它的状态依然不变，还是Runnable，因为它有可能随时被调度回来继续执⾏任务。
阻塞状态接下来，我们来看下 Runnable 下⾯的三个⽅框，它们统称为阻塞状态，在 Java 中阻塞状态通常不仅仅是 Blocked，实际上它包括三种状态，分别是 Blocked(被阻塞）、Waiting(等待）、Timed Waiting(计时等待），这三 种状态统称为阻塞状态，下⾯我们来看看这三种状态具体是什么含义。
多线程并发实验报告
一、实验目的1. 理解多线程并发编程的基本概念和原理；2. 掌握Java多线程编程的基本方法和技巧；3. 学习线程同步机制，解决线程安全问题；4. 熟悉线程调度策略，提高程序性能。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发工具：IntelliJ IDEA3. JDK版本：1.8三、实验内容1. 线程创建与启动2. 线程同步与互斥3. 线程通信与协作4. 线程池与线程调度5. 线程局部变量与共享变量四、实验步骤及结果分析1. 线程创建与启动实验步骤：（1）创建一个继承自Thread类的子类；（2）重写run()方法，定义线程的执行逻辑；（3）创建Thread对象，并调用start()方法启动线程。
实验结果：成功创建并启动两个线程，分别执行各自的run()方法。
2. 线程同步与互斥实验步骤：（1）创建一个共享资源；（2）使用synchronized关键字声明同步方法或同步代码块；（3）在同步方法或同步代码块中访问共享资源。
实验结果：线程在访问共享资源时，能够保证互斥，防止数据不一致。
3. 线程通信与协作实验步骤：（1）使用wait()和notify()方法实现线程间的通信；（2）创建共享对象，作为线程间通信的媒介；（3）在等待线程中调用wait()方法，在通知线程中调用notify()方法。
实验结果：线程能够通过wait()和notify()方法实现通信与协作，完成特定任务。
4. 线程池与线程调度实验步骤：（1）使用Executors工厂方法创建线程池；（2）提交任务到线程池；（3）关闭线程池。
实验结果：线程池能够有效地管理线程，提高程序性能。
5. 线程局部变量与共享变量实验步骤：（1）创建线程局部变量；（2）创建共享变量；（3）在各个线程中访问和修改线程局部变量与共享变量。
实验结果：线程局部变量在各个线程中独立存在，不会相互干扰；共享变量在各个线程中共享，需要使用同步机制保证数据一致性。
华北电力大学操作系统实验报告
华北电力大学
实验报告
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实验名称操作系统综合实验
课程名称操作系统
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专业班级：网络学生姓名：
学号：成绩：
指导教师：王德文/姜丽梅实验日期：2015年11月4日
2. 当loop线程在控制台1中执行，并且在控制台2中执行suspend命令时，为什么控制台1中的loop线程处于就绪状态而不是运行状态？
答：当在控制台2 中执行suspend命令时，实质上是优先级为24的控制台2线程抢占了处理器，也就是控制台2线程处于运行状态，所以此时loop线程处于就绪状态了。
图 1 调试EOS信号量的工作过程。
华北电力大学实验报告
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uml实验报告1-9
实验一UML 建模基础、实验目的1. 熟悉UML 建模工具Rational rose的可视化环境。
2. 掌握利用Rational rose 进行建模的步骤。
二、实验内容1. 熟悉Rational rose建模环境(1) 单击“开始—>所有程序—>IBM Rational—>Rational Rose Enterprise Edition ，”启动Rational Rose建模环境，软件启动后产生如图 1.1 所示的建模模型窗口。
图 1.1 Rational rose 启动提示界面(2) 选项卡【new】用来选择新建模型时采用的模板。
单机【Details】按钮可以查看选中模板的描述。
【Existing 】选项卡用于打开一个已经存在的模型。
【Recent】选项卡可以打开一个最近打开的模型文件。
如暂时不需要任何模板，只需要建立一个新的空白模型文件，单击【Cancel】按钮，显示Rational rose主界面，如图 1.2 所示。
(3) 主界面包含五大部分：导航窗口、绘图窗口、工具栏、文档窗口和日志 窗口。
① 导航窗口：用于在模型中迅速漫游。
导航窗口类似于 windows 操作系统 的资源管理器， 它以树形结构显示了模型中的所有元素， 包括参与者、用例、类、 组件等。
利用导航窗口可以：a) 增加模型元素 参与者、用例、类、组件、框图b) 浏览现有模型元素。
c) 浏览现有模型元素间的关系。
d) 移动模型元素。
e) 更名模型元素。
f) 将模型元素加进框图。
g) 将文件或 UML 链接到元素。
h) 将元素组成包。
i) 访问元素的详细规范。
j) 打开图形。
导航窗口四个视图根结点。
a) 用例视图 (Use Case View)：用于管理需求分析获取的所有用例、参与者 和用例图。
b) 逻辑视图 (Logic View) ：分析和设计完成的所有制品 (如类图、对象图、顺序图、活动图、状态图等 )放置在逻辑视图中图 1.3 导航窗口 图 1.1 Rational rose 主界面c) 组件视图(Component View) ：逻辑视图中的类实现后成为软件的组件，可以放在组件视图中创建这些组件，并绘制组件图描述它们之间的依赖关系。
线程切换原理
线程切换原理
线程切换是操作系统内核的一个重要概念，用于实现多线程的并发执行。
当多个线程同时运行时，操作系统需要进行线程切换来实现它们的交替执行。
线程切换的原理可以简述如下：
1. 上下文保存：在进行线程切换之前，操作系统需要保存当前线程的上下文信息，包括程序计数器(PC)、寄存器的值、堆栈指针等。
2. 调度算法选择新线程：操作系统会根据一定的调度算法，在就绪队列中选择下一个要执行的线程。
3. 切换内核堆栈：操作系统通过切换线程的内核堆栈来保存和恢复线程的上下文信息。
4. 更新页表和TLB：如果线程切换涉及到虚拟内存的切换，
操作系统需要更新线程的页表和翻译后备缓冲器（TLB）。
5. 更新硬件状态：操作系统需要更新硬件状态，例如更新内存管理单元（MMU）的寄存器等。
6. 恢复上下文并执行：操作系统通过恢复新线程的上下文信息，并从指定位置继续执行新线程。
线程切换是由操作系统内核完成的，它涉及到底层的硬件和内核的支持。
线程切换的过程需要保存和恢复线程的上下文信息，这是因为操作系统需要确保线程在被切换回来时能够从原来的
位置继续执行。
同时，操作系统还需要选择合适的线程进行切换，以实现公平和高效的调度。
操作系统实验报告_7
操作系统实验报告学院：计算机与通信工程学院专业：计算机班级：学号：姓名：指导教师：成绩：2014年12月25日实验一线程的状态和转换（5分）1 实验目的和要求目的：熟悉线程的状态及其转换，理解线程状态转换与线程调度的关系。
要求：（1）跟踪调试EOS线程在各种状态间的转换过程，分析EOS中线程状态及其转换的相关源代码；（2）修改EOS的源代码，为线程增加挂起状态。
2 完成的实验内容2.1 EOS线程状态转换过程的跟踪与源代码分析（分析EOS中线程状态及其转换的核心源代码，说明EOS定义的线程状态以及状态转换的实现方法；给出在本部分实验过程中完成的主要工作，包括调试、跟踪与思考等）EOS定义的线程状态在ps/psp.h的THREAD_STATE枚举中，包含Zero（线程状态转换过程中的中间状态）、Ready（就绪）、Running（运行）、Waiting（等待）、Terminated （结束）。
线程在不同的状态间相互转换时，通过调用ps/sched.c文件中的下面几个函数完成：PspReadyThread（将指定线程插入其优先级对应的就绪队列的队尾，并修改其状态码为Ready）、PspUnreadyThread（将指定线程从就绪队列中移除，并修改其状态码为Zero）、PspWait（将当前运行线程插入指定等待队列的队尾，并修改状态码为Waiting，然后执行线程调度）、PspUnwaitThread（将阻塞线程从其所在的等待队列中移除，并修改其状态码为Zero）、PspWakeThread（调用PspUnwaitThread 函数使线程脱离阻塞状态，然后调用PspReadyThread函数使线程进入就绪状态，从而唤醒被阻塞的线程）、PspSelectNextThread（使被抢先的线程从运行状态进入就绪状态，并决定哪个就绪线程应该进入运行状态）。
实验中通过对上述函数添加断点，通过EOS的loop命令观察线程状态的变化、使用pt命令查看各线程状态。
线程状态转换图
线程状态类型1. 新建状态（New）：新创建了一个线程对象。
2. 就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。
该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
3. 运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
4. 阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。
直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。
阻塞的情况分三种：（一）、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
（二）、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
（三）、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。
当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。
二. 线程状态图线程在一定条件下，状态会发生变化。
线程变化的状态转换图如下：1、新建状态(New)：新创建了一个线程对象。
2、就绪状态(Runnable)：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。
该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
3、运行状态(Running)：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
4、阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。
直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。
阻塞的情况分三种：(一)、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
(二)、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
线程控制实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景线程是操作系统中实现并发执行的基本单位，它允许程序在同一时间内执行多个任务。
线程控制实验旨在通过实际操作，加深对线程概念、线程同步与互斥机制的理解，并掌握线程的创建、同步与互斥方法。
二、实验目的1. 理解线程的概念及其在操作系统中的作用。
2. 掌握线程的创建、同步与互斥方法。
3. 熟悉线程调度与同步在实际编程中的应用。
4. 通过实验，提高对多线程编程的理解和实际操作能力。
三、实验环境操作系统：Windows 10编程语言：Java开发工具：Eclipse四、实验内容1. 线程的创建与启动实验步骤：（1）创建一个名为ThreadDemo的Java类，继承自Thread类。
（2）在ThreadDemo类中重写run()方法，实现线程要执行的任务。
（3）在main方法中创建ThreadDemo类的实例，并调用start()方法启动线程。
实验代码：```javapublic class ThreadDemo extends Thread {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("线程运行：" +Thread.currentThread().getName());}public static void main(String[] args) {ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();threadDemo.start(); // 启动线程}}```2. 线程同步与互斥实验步骤：（1）创建一个名为SyncDemo的Java类，包含一个共享资源和一个同步方法。
（2）在SyncDemo类中，使用synchronized关键字声明同步方法，实现线程间的同步。
（3）在main方法中创建多个ThreadDemo类的实例，并启动线程，观察线程同步与互斥的效果。
实验代码：```javapublic class SyncDemo {private int count = 0;public synchronized void increment() {count++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：count=" + count);}public static void main(String[] args) {SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();Thread thread1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {syncDemo.increment();}});Thread thread2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {syncDemo.increment();}});thread1.start();thread2.start();}}```3. 线程通信实验步骤：（1）创建一个名为ThreadCommunication的Java类，包含一个共享资源和一个同步方法。
多线程调度实验报告
一、实验目的1. 理解多线程调度在操作系统中的重要性。
2. 掌握多线程调度算法的基本原理。
3. 通过实验加深对线程状态转换和调度策略的理解。
4. 学习使用相关工具和平台进行多线程调度实验。
二、实验环境- 硬件：PC机- 软件：VMware虚拟机、Linux系统、多线程调度实验平台三、实验内容本次实验主要涉及以下内容：1. 线程状态转换：了解线程的生命周期，包括创建、就绪、运行、阻塞和终止等状态，以及线程状态之间的转换。
2. 调度算法：学习常见的多线程调度算法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、轮转调度（RR）等，并分析其优缺点。
3. 线程调度实验：在实验平台上，通过配置不同的调度算法参数，观察线程调度效果，并分析调度结果。
四、实验步骤1. 线程状态转换实验：- 使用实验平台提供的线程状态转换模拟功能，观察线程在不同状态之间的转换过程。
- 分析线程状态转换的触发条件，如时间片到、I/O请求等。
2. 调度算法实验：- 根据实验平台提供的调度算法参数，分别配置FCFS、SJF和RR调度算法。
- 观察不同调度算法下线程的执行顺序和响应时间，并记录实验结果。
3. 线程调度效果分析：- 对比分析不同调度算法的优缺点，如响应时间、吞吐量等。
- 结合实验结果，总结不同调度算法在不同场景下的适用性。
五、实验结果与分析1. 线程状态转换实验结果：- 通过实验，观察到线程在不同状态之间的转换过程，如线程创建后进入就绪状态，执行完毕后进入终止状态。
- 理解线程状态转换的触发条件，如时间片到、I/O请求等。
2. 调度算法实验结果：- FCFS调度算法下，线程按照创建顺序执行，响应时间较长，但调度简单。
- SJF调度算法下，线程按照执行时间长短排序，响应时间较短，但可能导致线程饥饿。
- RR调度算法下，线程轮流执行，响应时间较短，但调度复杂度较高。
3. 线程调度效果分析：- 在实际应用中，应根据具体场景选择合适的调度算法。
多线程基础实验报告
一、实验目的1. 理解多线程的概念及其在程序设计中的应用。
2. 掌握在Java中创建和使用线程的基本方法。
3. 学习线程的同步和互斥机制，理解死锁、线程安全等概念。
4. 了解线程的生命周期及其状态转换。
二、实验环境- 操作系统：Windows 10- 开发工具：Eclipse IDE- 编程语言：Java三、实验内容本次实验主要围绕以下内容展开：1. 线程的基本操作：创建线程、启动线程、线程的执行、线程的终止。
2. 线程的同步与互斥：使用synchronized关键字实现线程同步，防止数据竞态。
3. 线程的通信：使用wait()、notify()、notifyAll()方法实现线程间的通信。
4. 线程池：使用ExecutorService创建线程池，提高线程复用率。
5. 线程的生命周期：观察线程的状态转换，理解线程的创建、运行、阻塞、终止等过程。
四、实验步骤1. 创建线程：- 通过继承Thread类创建线程，并重写run()方法。
- 通过实现Runnable接口创建线程，将任务封装在Runnable对象中。
- 使用匿名内部类创建线程。
2. 线程的同步与互斥：- 使用synchronized关键字对共享资源进行加锁，保证同一时间只有一个线程可以访问。
- 使用ReentrantLock类实现线程同步，提供更丰富的锁操作。
3. 线程的通信：- 使用wait()、notify()、notifyAll()方法实现线程间的通信，解决生产者-消费者问题。
4. 线程池：- 使用ExecutorService创建线程池，提高线程复用率。
- 使用Future接口获取线程执行结果。
5. 线程的生命周期：- 使用Thread类的方法观察线程的状态，如isAlive()、getState()等。
五、实验结果与分析1. 创建线程：- 通过继承Thread类、实现Runnable接口和匿名内部类成功创建了线程，并观察到线程的执行。
《操作系统》教学大纲
《操作系统》教学大纲一、课程概述操作系统是计算机系统的核心组成部分，负责管理和控制计算机的硬件与软件资源，为用户和应用程序提供一个方便、高效、安全的工作环境。
本课程旨在让学生深入理解操作系统的基本概念、原理、结构和功能，掌握操作系统的设计与实现方法，培养学生分析和解决操作系统相关问题的能力。
二、课程目标1、使学生掌握操作系统的基本概念、原理和功能，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
2、让学生了解操作系统的设计与实现方法，培养学生的系统思维和工程实践能力。
3、帮助学生掌握操作系统的性能优化和资源管理策略，提高系统的效率和稳定性。
4、培养学生独立思考和解决问题的能力，能够运用所学知识分析和解决实际操作系统中的问题。
三、课程内容（一）操作系统概述1、操作系统的定义、功能和分类。
2、操作系统的发展历程和趋势。
3、操作系统的体系结构和运行机制。
（二）进程管理1、进程的概念、状态和转换。
2、进程控制块（PCB）的结构和作用。
3、进程的同步与互斥。
4、线程的概念和实现。
（三）内存管理1、内存管理的基本概念和功能。
2、内存分配算法和策略。
3、虚拟内存的概念和实现。
4、页面置换算法。
（四）文件系统1、文件和文件系统的概念。
2、文件的逻辑结构和物理结构。
3、文件目录的组织和管理。
4、文件的访问控制和保护。
（五）设备管理1、设备管理的基本概念和功能。
2、设备的分类和特性。
3、设备驱动程序的原理和实现。
4、设备分配和回收策略。
（六）操作系统的安全性和可靠性1、操作系统的安全机制和策略。
2、操作系统的可靠性保障措施。
3、容错技术和故障恢复。
（七）操作系统的性能优化1、性能评估指标和方法。
2、操作系统的优化策略和技术。
四、教学方法1、课堂讲授：通过讲解基本概念、原理和算法，让学生建立起操作系统的知识体系。
2、实验教学：安排相关实验，让学生亲自动手实践，加深对操作系统的理解和掌握。
3、案例分析：通过实际操作系统的案例分析，培养学生解决实际问题的能力。
2021年计算机操作系统实验报告
操作系统试验汇报学院: 计算机与通信工程学院专业: 计算机科学与技术班级:学号:姓名:指导老师:成绩:1 月 1 日试验一线程状态和转换（5分）1 试验目和要求目: 熟悉线程状态及其转换, 了解线程状态转换与线程调度关系。
要求:（1）跟踪调试EOS线程在多种状态间转换过程, 分析EOS中线程状态及其转换相关源代码;（2）修改EOS源代码, 为线程增加挂起状态。
2 完成试验内容2.1 EOS线程状态转换过程跟踪与源代码分析（分析EOS中线程状态及其转换关键源代码, 说明EOS定义线程状态以及状态转换实现方法; 给出在本部分试验过程中完成关键工作, 包含调试、跟踪与思索等）1.EOS 准备了一个控制台命令“loop ”, 这个命令命令函数是 ke/sysproc.c 文件中ConsoleCmdLoop 函数（第797行 , 在此函数中使用 LoopThreadFunction 函数（第755 行）创建了一个优先级为 8 线程（后面简称为“loop 线程”）, 该线程会在控制台中不停（死循环）输出该线程ID和实施计数, 实施计数会不停增加以表示该线程在不停运行。
loop命令实施效果能够参见下图:2. 线程由阻塞状态进入就绪状态（1）在虚拟机窗口中按下一次空格键。
（2）此时EOS会在PspUnwaitThread函数中止点处中止。
在“调试”菜单中选择“快速监视”, 在快速监视对话框表示式编辑框中输入表示式“*Thread”, 然后点击“重新计算”按钮, 即可查看线程控制块（TCB）中信息。
其中State域值为3（Waiting）, 双向链表项StateListEntryNext和Prev指针值都不为0, 说明这个线程还处于阻塞状态, 并在某个同时对象等候队列中; StartAddr域值为IopConsoleDispatchThread, 说明这个线程就是控制台派遣线程。
（3）关闭快速监视对话框, 激活“调用堆栈”窗口。