进程管理实验报告

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操作系统实验报告进程管理

操作系统实验报告进程管理

操作系统实验报告进程管理操作系统实验报告:进程管理引言操作系统是计算机系统中的核心软件,负责管理计算机的硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。

进程管理是操作系统的重要功能之一,它负责对计算机中运行的各个进程进行管理和调度,以保证系统的高效运行。

本实验报告将介绍进程管理的基本概念、原理和实验结果。

一、进程管理的基本概念1. 进程与线程进程是计算机中正在运行的程序的实例,它拥有独立的内存空间和执行环境。

线程是进程中的一个执行单元,多个线程可以共享同一个进程的资源。

进程和线程是操作系统中最基本的执行单位。

2. 进程状态进程在运行过程中会经历不同的状态,常见的进程状态包括就绪、运行和阻塞。

就绪状态表示进程已经准备好执行,但还没有得到处理器的分配;运行状态表示进程正在执行;阻塞状态表示进程由于某些原因无法继续执行,需要等待某些事件的发生。

3. 进程调度进程调度是操作系统中的一个重要任务,它决定了哪个进程应该获得处理器的使用权。

常见的调度算法包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)和时间片轮转等。

二、进程管理的原理1. 进程控制块(PCB)PCB是操作系统中用于管理进程的数据结构,它包含了进程的各种属性和状态信息,如进程标识符、程序计数器、寄存器值等。

通过PCB,操作系统可以对进程进行管理和控制。

2. 进程创建与撤销进程的创建是指操作系统根据用户的请求创建一个新的进程。

进程的撤销是指操作系统根据某种条件或用户的请求终止一个正在运行的进程。

进程的创建和撤销是操作系统中的基本操作之一。

3. 进程同步与通信多个进程之间可能需要进行同步和通信,以实现数据共享和协作。

常见的进程同步与通信机制包括互斥锁、信号量和管道等。

三、实验结果与分析在本次实验中,我们使用了一个简单的进程管理模拟程序,模拟了进程的创建、撤销和调度过程。

通过该程序,我们可以观察到不同调度算法对系统性能的影响。

实验结果显示,先来先服务(FCFS)调度算法在一些情况下可能导致长作业等待时间过长,影响系统的响应速度。

操作系统实验二:进程管理

操作系统实验二:进程管理

操作系统实验二:进程管理操作系统实验二:进程管理篇一:操作系统实验报告实验一进程管理一、目的进程调度是处理机管理的核心内容。

本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。

通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。

二、实验内容及要求1、设计进程控制块PCB的结构(PCB结构通常包括以下信息:进程名(进程ID)、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。

可根据实验的不同,PCB结构的内容可以作适当的增删)。

为了便于处理,程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。

2、系统资源(r1…rw),共有w类,每类数目为r1…rw。

随机产生n进程Pi(id,s(j,k)t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间,在运行过程中,会随机申请新的资源。

3、每个进程可有三个状态(即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B),并假设初始状态为就绪状态。

建立进程就绪队列。

4、编制进程调度算法:时间片轮转调度算法本程序用该算法对n个进程进行调度,进程每执行一次,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。

在调度算法中,采用固定时间片(即:每执行一次进程,该进程的执行时间片数为已执行了1个单位),这时,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1,并排列到就绪队列的尾上。

三、实验环境操作系统环境:Windows系统。

编程语言:C#。

四、实验思路和设计1、程序流程图2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞)//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Random random = new Random();//ArrayList p = new ArrayList();int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数(r=m-n)//a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量//i为进城计数,i=1…n//h为运行的时间片次数,time1Inteval为时间片大小(毫秒)//对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组。

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验电大操作系统实验报告 3 进程管理实验一、实验目的进程管理是操作系统的核心功能之一,本次实验的目的是通过实际操作和观察,深入理解进程的概念、状态转换、进程调度以及进程间的通信机制,掌握操作系统中进程管理的基本原理和方法,提高对操作系统的整体认识和实践能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程语言为 C 语言,开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤(一)进程的创建与终止1、编写一个 C 程序,使用系统调用创建一个子进程。

2、在父进程和子进程中分别输出各自的进程 ID 和父进程 ID。

3、子进程执行一段简单的计算任务,父进程等待子进程结束后输出结束信息。

以下是实现上述功能的 C 程序代码:```cinclude <stdioh>include <stdlibh>include <unistdh>int main(){pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("创建子进程失败\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("子进程:我的进程 ID 是%d,父进程 ID 是%d\n",getpid(), getppid());int result = 2 + 3;printf("子进程计算结果:2 + 3 =%d\n", result);exit(0);} else {printf("父进程:我的进程 ID 是%d,子进程 ID 是%d\n",getpid(), pid);wait(NULL);printf("子进程已结束\n");}return 0;}```编译并运行上述程序,可以观察到父进程和子进程的输出信息,验证了进程的创建和终止过程。

(二)进程的状态转换1、编写一个 C 程序,创建一个子进程,子进程进入睡眠状态一段时间,然后被唤醒并输出状态转换信息。

进程管理演示实验报告

进程管理演示实验报告

一、实验目的1. 理解进程的概念及其在操作系统中的作用。

2. 掌握Linux系统中进程的创建、调度、同步和通信方法。

3. 熟悉进程的阻塞、挂起、恢复和终止操作。

4. 学习使用相关命令和工具进行进程管理和调试。

二、实验环境操作系统:Linux开发环境:GCC、Xshell三、实验内容1. 进程创建与调度2. 进程同步与通信3. 进程阻塞与恢复4. 进程终止与调试四、实验步骤1. 进程创建与调度(1)编写一个简单的C程序,使用fork()函数创建一个子进程。

(2)在父进程中,使用getpid()和getppid()函数获取进程ID和父进程ID。

(3)使用ps命令查看当前系统中的进程,观察父进程和子进程的状态。

(4)使用waitpid()函数等待子进程结束。

2. 进程同步与通信(1)编写一个使用管道(pipe)进行进程间通信的C程序。

(2)父进程向管道中写入数据,子进程从管道中读取数据。

(3)使用ps命令查看进程状态,观察管道通信的效果。

(4)编写一个使用信号量(semaphore)进行进程同步的C程序。

(5)使用sem_wait()和sem_post()函数实现进程同步。

3. 进程阻塞与恢复(1)编写一个使用sleep()函数使进程阻塞的C程序。

(2)在父进程中,使用waitpid()函数等待阻塞的子进程结束。

(3)使用kill()函数向阻塞的进程发送SIGCONT信号,使其恢复执行。

4. 进程终止与调试(1)编写一个使用exit()函数终止进程的C程序。

(2)在父进程中,使用waitpid()函数等待终止的子进程。

(3)使用gdb调试器分析程序运行过程中出现的问题。

五、实验结果与分析1. 进程创建与调度实验结果表明,使用fork()函数成功创建了子进程,父进程和子进程的进程ID和父进程ID被正确获取。

通过ps命令,可以观察到父进程和子进程的状态。

2. 进程同步与通信实验结果表明,管道通信可以成功实现父进程和子进程之间的数据传递。

进程管理实验报告_共10篇 .doc

进程管理实验报告_共10篇 .doc

★进程管理实验报告_共10篇范文一:_进程管理实验报告进程管理实验报告一、进程与线程1.实验目的:1.通过本实验学习Linux中创建进程的方法。

2.学习系统调用fork的使用方法。

3.学习系统调用exec族调用的使用方法。

2.实验准备1.进程的创建创建一个进程的系统调用很简单,只要调用fork函数就可以了。

#includepid_tfork();当一个进程调用了fork以后,系统会创建一个子进程,这个子进程和父进程是不同的地方只有它的进程ID和父进程ID,其他的都一样,就像父进程克隆(clone)自己一样,当然创建两个一模一样的进程是没有意义的,为了区分父进程和子进程,我们必须跟踪fork调用返回值。

当fork调用失败的时候(内存不足或者是用户的最大进程数已到)fork返回—1,否则fork的返回值有重要的作用。

对于父进程fork返回子进程ID,而对于fork 子进程返回0,我们就是根据这个返回值来区分父子进程的。

2.关于fork的说明使用该函数时,该函数被调用一次,但返回两次,两次返回的区别是子进程的返回值是0,而父进程的返回值则是新子进程的进程ID。

将子进程ID返回给父进程的理由是:因为一个进程的子进程可以多于一个,所以没有一个函数可以是一个子进程获得其所有子进程的进程ID。

而fork函数使子进程得到的返回值是0的理由是:一个子进程只会有一个父进程,所以子进程总是可以调用函数getpid获得其父进程的进程ID。

3.系统调用exec族调用的说明父进程创建子进程后,子进程一般要执行不同的程序。

为了调用系统程序,我们可以使用系统调用exec族调用。

Exec族调用有以下五个函数:intexecl(constchar*path,constchar*arg,?);intexeclp(constchar*file,constchar*arg,?);intexecle(constchar*path,constchar*arg,?);intexecv(constchar*path,constchar*argv[]);intexecvp(constchar*file,constchar*argv[]);exec族调用可以执行给定程序。

进程管理实验报告分析(3篇)

进程管理实验报告分析(3篇)

第1篇一、实验背景进程管理是操作系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。

为了加深对进程管理的理解,我们进行了一系列实验,以下是对实验的分析和总结。

二、实验目的1. 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。

2. 进一步认识并发执行的实质。

3. 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。

4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。

三、实验内容1. 使用系统调用fork()创建两个子进程,父进程和子进程分别显示不同的字符。

2. 修改程序,使每个进程循环显示一句话。

3. 使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号,实现进程的终止。

4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。

四、实验结果与分析1. 实验一:父进程和子进程分别显示不同的字符在实验一中,我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。

在父进程中,我们打印了字符'a',而在两个子进程中,我们分别打印了字符'b'和字符'c'。

实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序是不确定的,这是因为进程的并发执行。

2. 实验二:每个进程循环显示一句话在实验二中,我们修改了程序,使每个进程循环显示一句话。

实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。

这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU,导致打印顺序的不确定性。

3. 实验三:使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号在实验三中,我们使用signal()捕捉键盘中断信号(按c键),然后通过kill()向两个子进程发送信号,实现进程的终止。

实验结果显示,当按下c键时,两个子进程被终止,而父进程继续执行。

这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。

4. 实验四:分析利用软中断通信实现进程同步的机理在实验四中,我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。

进程通讯管理实验报告(3篇)

进程通讯管理实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解进程通信的概念和原理;2. 掌握进程通信的常用机制和方法;3. 能够使用进程通信机制实现进程间的数据交换和同步;4. 增强对操作系统进程管理模块的理解。

二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C3. 开发环境:GCC三、实验内容1. 进程间通信的管道机制2. 进程间通信的信号量机制3. 进程间通信的共享内存机制4. 进程间通信的消息队列机制四、实验步骤1. 管道机制(1)创建管道:使用pipe()函数创建管道,将管道文件描述符存储在两个变量中,分别用于读和写。

(2)创建进程:使用fork()函数创建子进程,实现父子进程间的通信。

(3)管道读写:在父进程中,使用read()函数读取子进程写入的数据;在子进程中,使用write()函数将数据写入管道。

(4)关闭管道:在管道读写结束后,关闭对应的管道文件描述符。

2. 信号量机制(1)创建信号量:使用sem_open()函数创建信号量,并初始化为1。

(2)获取信号量:使用sem_wait()函数获取信号量,实现进程同步。

(3)释放信号量:使用sem_post()函数释放信号量,实现进程同步。

(4)关闭信号量:使用sem_close()函数关闭信号量。

3. 共享内存机制(1)创建共享内存:使用mmap()函数创建共享内存区域,并初始化数据。

(2)映射共享内存:在父进程和子进程中,使用mmap()函数映射共享内存区域。

(3)读写共享内存:在父进程和子进程中,通过指针访问共享内存区域,实现数据交换。

(4)解除映射:在管道读写结束后,使用munmap()函数解除映射。

4. 消息队列机制(1)创建消息队列:使用msgget()函数创建消息队列,并初始化消息队列属性。

(2)发送消息:使用msgsnd()函数向消息队列发送消息。

(3)接收消息:使用msgrcv()函数从消息队列接收消息。

(4)删除消息队列:使用msgctl()函数删除消息队列。

进程管理实验报告换出

进程管理实验报告换出

一、实验目的1. 理解进程的基本概念和进程管理的基本原理。

2. 掌握进程的创建、调度、同步和通信等基本操作。

3. 通过实验加深对进程管理的理解和应用。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C语言3. 开发环境:Visual Studio三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的调度3. 进程同步4. 进程通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止(1)编写代码创建一个进程,并获取该进程的进程ID(PID)。

(2)编写代码终止创建的进程。

2. 进程的调度(1)编写代码实现一个简单的进程调度算法,如先来先服务(FCFS)。

(2)模拟多个进程的运行,观察进程调度的效果。

3. 进程同步(1)编写代码实现生产者-消费者问题,使用互斥锁和条件变量实现进程同步。

(2)观察生产者和消费者进程的同步效果。

4. 进程通信(1)编写代码实现进程间通信,使用管道实现进程间的数据传递。

(2)观察进程间通信的效果。

五、实验结果与分析1. 进程的创建与终止实验结果:成功创建了进程,并通过PID获取到了进程信息。

终止进程后,进程的运行状态变为退出状态。

分析:通过实验,我们掌握了进程的创建与终止的基本操作,了解了进程的基本属性。

2. 进程的调度实验结果:实现了FCFS调度算法,模拟了多个进程的运行。

观察结果显示,进程按照创建顺序依次执行。

分析:通过实验,我们了解了进程调度的基本原理,掌握了FCFS调度算法的实现方法。

3. 进程同步实验结果:实现了生产者-消费者问题,观察结果显示,生产者和消费者进程可以同步执行,不会出现生产者等待消费者消费或消费者等待生产者生产的情况。

分析:通过实验,我们掌握了进程同步的基本方法,了解了互斥锁和条件变量的作用。

4. 进程通信实验结果:实现了进程间通信,观察结果显示,两个进程可以成功传递数据。

分析:通过实验,我们掌握了进程间通信的基本方法,了解了管道在进程通信中的应用。

六、实验总结通过本次实验,我们学习了进程管理的基本概念和原理,掌握了进程的创建、调度、同步和通信等基本操作。

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进程的控制
1 .实验目的
通过进程的创建、撤消和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解,明确进程与程序之间的区别。

【答:进程概念和程序概念最大的不同之处在于:
(1)进程是动态的,而程序是静态的。

(2)进程有一定的生命期,而程序是指令的集合,本身无“运动”的含义。

没有建立进程的程序不能作为1个独立单位得到操作系统的认可。

(3)1个程序可以对应多个进程,但1个进程只能对应1个程序。

进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。

(4)进程和程序的组成不同。

从静态角度看,进程由程序、数据和进程控制块(PCB)三部分组成。

而程序是一组有序的指令集合。

】2 .实验内容
(1) 了解系统调用fork()、execvp()和wait()的功能和实现过程。

(2) 编写一段程序,使用系统调用fork()来创建两个子进程,并由父进程重复显示字符串“parent:”和自己的标识数,而子进程则重复显示字符串“child:”和自己的标识数。

(3) 编写一段程序,使用系统调用fork()来创建一个子进程。

子进程通过系统调用execvp()更换自己的执行代码,新的代码显示“new
program.”。

而父进程则调用wait()等待子进程结束,并在子进程结束后显示子进程的标识符,然后正常结束。

3 .实验步骤
(1)gedit创建进程1.c
(2)使用gcc 1.c -o 1编译并./1运行程序1.c
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
void mian(){
int id;
if(fork()==0)
{printf(“child id is %d\n”,getpid());
}
else if(fork()==0)
{printf(“child2 id %d\n”,getpid());
}
else
{id=wait();
printf(“parent id is %d\n”,getpid());
}
}
(3)运行并查看结果
child’s pid=2894
child’s pid=2994
parent’s pid=2849
child’s pid=2897
child’s pid=2897
parent’s pid=2849
child’s pid=2894
child’s pid=2994
parent’s pid=2849
(4)gedit创建进程2.c
使用gcc 2.c -o 2编译并./2运行程序2.c#include<stdio.h> #include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
int main()
{
pid_t pid;
char *a[]={“ls”,"-l","/etc/passwd",0}; int result;
pid=fork();
if(pid<0){
printf(“frok error!”);}
else if(pid==0){
printf(“new program !\n”); execvp(“ls”,a);
exit(0);
}
else{
int e=waitpid(pid,&result,0);
printf(“child peocess PID:%d\n”,e); exit(0);
}
}
(5)
(6)运行并查看结果
new program !
-rw-r–r--. 1 root root 2456 Apr 14 2019 /etc/passwd
child peocess PID:29035
4 .思考
(1) 系统调用fork()是如何创建进程的?
【答:(1)申请空白PCB
(2)为新进程分配资源
(3)初始化进程控制块
(初始化标识信息,初始化处理机状态信息,初始化处理机控制信息,)
(4)将新进程插入就绪队列】
(2)当首次将CPU 调度给子进程时,其入口在哪里?
【答:进程的进程控制块(PCB)结构中有指向其TTS(任务状态段)的指针,TTS里面存放着进程的入口。


(3)系统调用execvp()是如何更换进程的可执行代码的?
【答:一个库函数通过调用execve来调用内核服务来执行指明的程序】
(4) 对一个应用,如果用多个进程的并发执行来实现,与单个进程来实现有什么不同?
【答:相对于单个进程而言,程序并发执行就是系统中的各个部分不再以单纯串行方式工作,在同一时刻系统中不是只有一个活动,而是存在许多并行活动。

并且充分利用多核CPU的计算能力,方便进行业务拆分,提升应用性能。

其次,时间片是CPU分配给各个线程的时间,因为时间非常短,所以CPU不断通过切换线程,让我们觉得线程是同时执行的,时间片一般是几十毫秒.而每次切换时,需要将当前的状态保存起来,以便能够进行恢复先前的状态,而这个切换是非常消耗性能的,过于频繁的切换反而无法发挥出多线程编程的优势.最后,因为单进程不会和其它进程争用竟源,也不会和其它进程有什么执行顺序不合理导理死锁,多进程并不仅发失去其封闭性并且会导致死锁现象】。

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