操作系统实验二:进程控制
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。
c语言实现进程控制的实验原理
c语言实现进程控制的实验原理进程控制是操作系统中非常重要的一个概念,它涉及到对进程的创建、终止、挂起、恢复等操作。
本文将以C语言为例,介绍进程控制的实验原理。
一、进程控制的基本概念进程是计算机系统中正在运行的程序的实例。
操作系统通过进程控制来管理和控制进程的运行。
进程控制的基本概念包括进程创建、进程终止、进程挂起和进程恢复等。
1. 进程创建进程的创建是指在操作系统中创建一个新的进程。
在C语言中,可以使用fork()函数来创建一个新的进程。
fork()函数会创建一个子进程,子进程是父进程的一个副本,它们共享代码段、数据段和堆栈段。
子进程的代码从fork()函数之后开始执行,而父进程的代码继续执行。
通过判断fork()函数的返回值,可以确定当前是在父进程还是子进程中。
2. 进程终止进程的终止是指进程的执行结束或被强制终止。
在C语言中,可以使用exit()函数来终止当前进程的执行。
exit()函数会将进程的退出状态传递给父进程,并释放进程所占用的系统资源。
3. 进程挂起和恢复进程的挂起是指将一个正在运行的进程暂停执行,而进程的恢复是指将一个挂起的进程重新开始执行。
在C语言中,可以使用sleep()函数来使进程挂起一段时间。
sleep()函数会暂停当前进程的执行,直到指定的时间过去。
而进程的恢复可以通过设置一个定时器来实现,当定时器时间到达时,进程将恢复执行。
二、进程控制的实验原理为了更好地理解进程控制的原理,我们可以通过一个简单的实验来进行演示。
我们创建一个C语言程序,其中包含一个主进程和一个子进程。
主进程负责创建子进程,并通过信号机制来控制子进程的挂起和恢复。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>// 子进程的处理函数void child_process(){printf("Child process starts running.\n");sleep(5);printf("Child process finishes.\n");exit(0);}int main(){pid_t pid;// 创建子进程pid = fork();if (pid < 0){printf("Failed to create child process.\n"); return -1;}else if (pid == 0){// 子进程child_process();}else{// 父进程printf("Parent process starts running.\n");// 等待子进程运行5秒后发送SIGSTOP信号,使其挂起sleep(5);printf("Parent process sends SIGSTOP signal.\n");kill(pid, SIGSTOP);// 等待2秒后发送SIGCONT信号,使子进程恢复执行sleep(2);printf("Parent process sends SIGCONT signal.\n");kill(pid, SIGCONT);// 等待子进程结束wait(NULL);printf("Parent process finishes.\n");}return 0;}```在上面的代码中,我们首先使用fork()函数创建了一个子进程。
进程控制实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过Linux操作系统的实践操作,加深对进程控制概念的理解。
通过学习进程的创建、调度、同步、通信等基本操作,掌握进程控制的基本方法,并了解进程间通信的机制。
二、实验环境1. 硬件环境:Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU2.50GHz,4.00GB内存。
2. 软件环境:64位Linux操作系统。
三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的调度与优先级3. 进程同步与互斥4. 进程间通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止(1)使用`fork()`函数创建子进程,通过比较返回值判断创建是否成功。
```cpid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");exit(1);}```(2)使用`exit()`函数终止进程。
```cexit(0);```2. 进程的调度与优先级(1)使用`nice()`函数调整进程优先级。
```cnice(10); // 降低进程优先级```(2)使用`priority_seta()`函数设置进程优先级。
```cstruct sched_param param;param.sched_priority = 10;if (sched_setscheduler(pid, SCHED_RR, ¶m) == -1) { perror("sched_setscheduler failed");exit(1);}```3. 进程同步与互斥(1)使用`semaphore_t`类型的信号量实现进程同步。
```csemaphore_t sem;sem_init(&sem, 0, 1);sem_wait(&sem);// 执行临界区代码sem_post(&sem);sem_destroy(&sem);```(2)使用`mutex_t`类型的互斥锁实现进程互斥。
操作系统进程控制实验报告
操作系统进程控制实验报告硬件环境:处理器:Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @2.50GHz 2.50GHz安装内存:4.00GB系统类型:64位操作系统软件环境:Linux系统一、实验目的加深对于进程并发执行概念的理解。
实践并发进程的创建和控制方法。
观察和体验进程的动态特性。
进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过程。
掌握进程控制的方法,了解父子进程间的控制和协作关系。
练习Linux系统中进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。
二、实验步骤(1)分析实例实验(2)进行独立实验(3)思考并完成实验报告实验截图:思考:说明它们反映出操作系统教材中进程及处理机管理一节讲解的进程的哪些特征和功能?在真实的操作系统中它是怎样实现和反映出教材中讲解的进程的生命期、进程的实体和进程状态控制的。
你对于进程概念和并发概念有哪些新的理解和认识?子进程是如何创建和执行新程序的?信号的机理是什么?怎样利用信号实现进程控制?根据实验程序、调试过程和结果分析写出实验报告。
1.进程的概念:进程不仅是一段程序代码,还包括当前活动(通过程序计数器和寄存器中的内容来表示),另外,进程还包括进程堆栈段,和数据段等。
2.并发概念:是指进程之间交替并发执行3.进程通过系统调用fork()函数创建子进程,子进程由唯一的pid值标示,pid通常是一个整数值。
通过fork创建的子进程实际上是父进程的克隆体,通过复制原来进程的地址空间而成,父子进程同时执行fork之后的程序。
但是父子进程的pid值不同,可以通过对pid的判断,使父子进程执行不同的程序。
子进程如果想执行不同的程序,需要系统调用exec()函数装入新的程序执行。
4.信号的机理:信号是用来通知进程某个特定的事件已经发生。
信号是由特定的事件产生,信号必须要发送到进程,一旦发送,进程必须得到处理。
信号可以可以有系统默认处理也可以用户自定义处理。
操作系统实验二实验报告
操作系统实验二实验报告一、实验目的本次操作系统实验二的主要目的是深入理解和掌握进程管理的相关概念和技术,包括进程的创建、执行、同步和通信。
通过实际编程和实验操作,提高对操作系统原理的认识,培养解决实际问题的能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程环境为 Visual Studio 2019。
三、实验内容及步骤(一)进程创建实验1、首先,创建一个新的 C++项目。
2、在项目中,使用 Windows API 函数`CreateProcess`来创建一个新的进程。
3、为新进程指定可执行文件的路径、命令行参数、进程属性等。
4、编写代码来等待新进程的结束,并获取其退出代码。
(二)进程同步实验1、设计一个生产者消费者问题的模型。
2、使用信号量来实现生产者和消费者进程之间的同步。
3、生产者进程不断生成数据并放入共享缓冲区,当缓冲区已满时等待。
4、消费者进程从共享缓冲区中取出数据进行处理,当缓冲区为空时等待。
(三)进程通信实验1、选择使用管道来实现进程之间的通信。
2、创建一个匿名管道,父进程和子进程分别读写管道的两端。
3、父进程向管道写入数据,子进程从管道读取数据并进行处理。
四、实验结果及分析(一)进程创建实验结果成功创建了新的进程,并能够获取到其退出代码。
通过观察进程的创建和执行过程,加深了对进程概念的理解。
(二)进程同步实验结果通过使用信号量,生产者和消费者进程能够正确地进行同步,避免了缓冲区的溢出和数据的丢失。
分析结果表明,信号量机制有效地解决了进程之间的资源竞争和协调问题。
(三)进程通信实验结果通过管道实现了父进程和子进程之间的数据通信。
数据能够准确地在进程之间传递,验证了管道通信的有效性。
五、遇到的问题及解决方法(一)在进程创建实验中,遇到了参数设置不正确导致进程创建失败的问题。
通过仔细查阅文档和调试,最终正确设置了参数,成功创建了进程。
(二)在进程同步实验中,出现了信号量使用不当导致死锁的情况。
进程控制与进程通信程序实验报告
进程控制与进程通信程序实验报告一、引言进程是计算机系统中最基本的概念之一,是操作系统中最小的资源管理单位。
进程控制与进程通信是操作系统中重要的内容,涉及到进程的创建、调度和终止,以及进程间的信息传递和同步管理。
本实验旨在通过编写进程控制与进程通信程序,加深对操作系统中进程管理和通信机制的理解。
二、实验目的1. 理解进程的概念和特点,掌握进程的创建、调度和终止方法。
2. 掌握进程通信的基本原理和方法,包括共享内存、管道、消息队列和信号量等。
3. 能够编写简单的进程控制和进程通信程序。
三、实验内容1. 进程控制实验:编写一个程序,实现进程的创建、调度和终止。
通过调用系统调用函数,创建多个子进程,并通过进程控制函数实现父子进程的协作与同步。
2. 进程通信实验:编写一个程序,实现进程间的信息传递和同步管理。
通过共享内存、管道、消息队列或信号量等机制,实现不同进程之间的数据交换和共享。
四、实验步骤1. 进程控制实验:(1)创建父进程和子进程:使用fork()函数创建子进程,并通过判断返回值来区分父子进程。
(2)调度子进程:使用wait()函数等待子进程的结束,以实现父子进程的同步。
(3)终止子进程:使用exit()函数终止子进程的运行。
2. 进程通信实验:(1)共享内存:使用shmget()函数创建共享内存段,使用shmat()函数映射共享内存到进程的地址空间,实现共享数据的读写。
(2)管道:使用pipe()函数创建管道,使用fork()函数创建子进程,通过读写管道实现进程间的数据传输。
(3)消息队列:使用msgget()函数创建消息队列,使用msgsnd()函数向消息队列发送消息,使用msgrcv()函数从消息队列接收消息,实现进程间的消息传递。
(4)信号量:使用semget()函数创建信号量,使用semop()函数对信号量进行P操作和V操作,实现进程间的同步和互斥。
五、实验结果通过实验,我们成功实现了进程的创建、调度和终止,以及进程间的信息传递和同步管理。
操作系统实验二(进程管理)
操作系统进程管理实验实验题目:(1)进程的创建编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。
当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。
试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
(2)进程的控制修改已编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,在观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。
(3)编制一段程序,使其实现进程的软中断通信。
要求:使用系统调用fork( )创建两个子进程,再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按Del键);当捕捉到中断信号后,父进程调用系统调用kill( )向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止: Child process 1 is killed by parent! Child process 2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止: Parent process is killed! 在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG_IGN)和signal(SIGQUIT, SIG_IGN),观察执行结果,并分析原因。
(4)进程的管道通信编制一段程序,实现进程的管道通信。
使用系统调用pipe( )建立一条管道线;两个进程P1和P2分别向管道各写一句话: Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息,显示在屏幕上。
要求父进程先接收子进程P1发来的消息,然后再接收子进程P2发来的消息。
实验源程序及报告:(1)、进程的创建#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]){int pid1,pid2; /*fork first child process*/if ( ( pid1=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!");exit(-1);}if ( ( pid1=fork() ) == 0 ){printf( "b\n" );}/*fork second child process*/if ( ( pid2=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!"); exit(-1);}if ( ( pid2=fork() ) == 0 ){printf( "c\n" );}/*parent process*/else{wait(NULL);printf( "a\n" );exit(0);}return 0;}(2)、进程的控制#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]){ int pid1,pid2;/*fork first child process*/if ( ( pid1=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!");exit(-1);}if ( ( pid1=fork() ) == 0 ){printf( "This is my Unix OS program!\n" ); }/*fork second child process*/if ( ( pid2=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!");exit(-1);}if ( ( pid2=fork() ) == 0 ){printf( "This is the second Child process!\n" ); }/*parent process*/else{wait(NULL);printf( "This is the Parent process\n" );exit(0);}return 0;}(3)编制一段程序,使其实现进程的软中断通信。
操作系统实验报告
操作系统实验报告实验项⽬⼆进程管理⼀、实验⽬的1.理解进程的概念,掌握⽗、⼦进程创建的⽅法。
2.认识和了解并发执⾏的实质,掌握进程的并发及同步操作。
⼆、实验内容1.编写⼀C语⾔程序,实现在程序运⾏时通过系统调⽤fork( )创建两个⼦进程,使⽗、⼦三进程并发执⾏,⽗亲进程执⾏时屏幕显⽰“I am father”,⼉⼦进程执⾏时屏幕显⽰“I am son”,⼥⼉进程执⾏时屏幕显⽰“I am daughter”。
2.多次连续反复运⾏这个程序,观察屏幕显⽰结果的顺序,直⾄出现不⼀样的情况为⽌。
记下这种情况,试简单分析其原因。
3.修改程序,在⽗、⼦进程中分别使⽤wait()、exit()等系统调⽤“实现”其同步推进,并获取⼦进程的ID号及结束状态值。
多次反复运⾏改进后的程序,观察并记录运⾏结果。
三、源程序及运⾏结果源程序1:#include#include#includeint main(int argc, char ** argv ){int pid=fork();if(pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){printf("I am son!\n");}else{int pid=fork();if (pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){printf(“I am daughter! \n");}elseprintf("I am father!\n");}sleep(1);return 0;}运⾏结果:源程序2:#include#include#includeint main(int argc, char ** argv ) {char *message;int n;int pid=fork();if(pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){message="I am daughter!"; pid=getpid();n=3;}else{int pid=fork();if (pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){message="I am son!";pid=getpid();n=3;}elsemessage="I am father!";n=3;}for(;n>0;n--){puts(message);sleep(1);}return 0;}运⾏结果:四、实验分析与总结1.实验内容1运⾏结果为什么⽆固定顺序,fork()函数创建进程是如何并发执⾏的。
电大操作系统实验2:进程管理实验
电大操作系统实验2:进程管理实验
实验目的:
1.加深对进程概念的理解,特别是进程的动态性和并发性。
2.了解进程的创建和终止。
3.学会查看进程的状态信息。
4.学会使用进程管理命令。
实验要求:
1.理解有关进程的概念,能够使用ps命令列出系统中进
程的有关信息并进行分析。
2.理解进程的创建和族系关系。
3.能够使用&,jobs,bg,at等命令控制进程的运行。
实验内容:
1.使用ps命令查看系统中运行进程的信息。
实验环境:
实验步骤和结果:
1.输入ps命令,可以报告系统当前的进程状态。
2.输入ps-e命令,可以显示系统中运行的所有进程,包括系统进程和用户进程。
3.输入ps-f命令,可以得到进程的详细信息。
进程控制:
1.后台进程
1) $grep "注册用户名" /etc/passwd。
/tmp/abc &
2.作业控制
1) 进程休眠60秒Sleep 60 &
2) 进程休眠30秒Sleep 30 &
3) 查看进程状态Jobs
4) 将睡眠30秒的sleep命令放在前台执行fg%2
3.发送中断信号
1) 后台运行sleep命令$sleep 120 &
2) 查看sleep进程的状态$ps-p pid
3) 终止sleep命令$kill -9 pid。
操作系统进程管理实验报告
操作系统进程管理实验报告一、引言在现代计算机科学中,操作系统的进程管理是确保系统高效运行的关键环节。
本实验旨在通过观察和分析操作系统的进程管理行为,深入理解进程的创建、运行和终止过程,以及操作系统如何对进程进行调度和资源分配。
二、实验目标1、理解进程的基本概念、进程状态及转换。
2、掌握进程的创建、终止和调度方法。
3、观察和分析进程在运行过程中的资源消耗和调度行为。
4、分析操作系统对进程的资源分配和调度策略对系统性能的影响。
三、实验环境与工具本实验在Linux操作系统上进行,使用GNU/Linux环境下的工具进行进程的创建、监控和调度。
四、实验步骤与记录1、创建进程:使用shell命令“fork”创建一个新的进程。
记录下父进程和子进程的PID,以及它们在内存中的状态。
2、进程状态观察:使用“ps”命令查看当前运行进程的状态,包括进程的PID、运行时间、CPU使用率等。
同时,使用“top”命令实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情况。
3、进程调度:在“crontab”中设置定时任务,观察系统如何根据预设的调度策略分配CPU资源给各个进程。
4、资源分配:通过修改进程的优先级(使用“nice”命令),观察系统如何调整资源分配策略。
5、终止进程:使用“kill”命令终止一个进程,并观察系统如何处理该进程占用的资源。
五、实验结果与分析1、创建进程:通过“fork”系统调用,成功创建了一个新的进程,并获取了父进程和子进程的PID。
在内存中,父进程和子进程的状态分别为“running”和“ready”。
2、进程状态观察:使用“ps”命令可以看到父进程和子进程的状态均为“running”,同时显示了它们的CPU使用率和运行时间等信息。
通过“top”命令,可以实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情况,为进一步分析提供了数据支持。
3、进程调度:在“crontab”中设置定时任务后,系统会根据预设的调度策略以及各个进程的运行状态,动态地分配CPU资源给各个进程。
《操作系统》实验二
《操作系统》实验二一、实验目的本实验旨在加深对操作系统基本概念和原理的理解,通过实际操作,提高对操作系统设计和实现的认知。
通过实验二,我们将重点掌握进程管理、线程调度、内存管理和文件系统的基本原理和实现方法。
二、实验内容1、进程管理a.实现进程创建、撤销、阻塞、唤醒等基本操作。
b.设计一个简单的进程调度算法,如轮转法或优先级调度法。
c.实现进程间的通信机制,如共享内存或消息队列。
2、线程调度a.实现线程的创建、撤销和调度。
b.实现一个简单的线程调度算法,如协同多任务(cooperative multitasking)。
3、内存管理a.设计一个简单的分页内存管理系统。
b.实现内存的分配和回收。
c.实现一个简单的内存保护机制。
4、文件系统a.设计一个简单的文件系统,包括文件的创建、读取、写入和删除。
b.实现文件的存储和检索。
c.实现文件的备份和恢复。
三、实验步骤1、进程管理a.首先,设计一个进程类,包含进程的基本属性(如进程ID、状态、优先级等)和操作方法(如创建、撤销、阻塞、唤醒等)。
b.然后,实现一个进程调度器,根据不同的调度算法对进程进行调度。
可以使用模拟的方法,不需要真实的硬件环境。
c.最后,实现进程间的通信机制,可以通过模拟共享内存或消息队列来实现。
2、线程调度a.首先,设计一个线程类,包含线程的基本属性(如线程ID、状态等)和操作方法(如创建、撤销等)。
b.然后,实现一个线程调度器,根据不同的调度算法对线程进行调度。
同样可以使用模拟的方法。
3、内存管理a.首先,设计一个内存页框类,包含页框的基本属性(如页框号、状态等)和操作方法(如分配、回收等)。
b.然后,实现一个内存管理器,根据不同的内存保护机制对内存进行保护。
可以使用模拟的方法。
4、文件系统a.首先,设计一个文件类,包含文件的基本属性(如文件名、大小等)和操作方法(如创建、读取、写入、删除等)。
b.然后,实现一个文件系统管理器,包括文件的存储和检索功能。
进程管理实验报告
进程管理实验报告进程管理实验报告引言:进程管理是操作系统中的重要概念,它负责调度和控制计算机系统中的各个进程,确保它们能够有序地执行。
本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解进程管理的原理和方法,并通过实验结果分析其影响因素和优化策略。
实验一:进程创建与终止在本实验中,我们首先进行了进程的创建和终止实验。
通过编写简单的程序,我们能够观察到进程的创建和终止过程,并了解到进程控制块(PCB)在其中的作用。
实验结果显示,当一个进程被创建时,操作系统会为其分配一个唯一的进程ID,并为其分配必要的资源,如内存空间、文件描述符等。
同时,操作系统还会为该进程创建一个PCB,用于存储该进程的相关信息,如进程状态、程序计数器等。
当我们手动终止一个进程时,操作系统会释放该进程所占用的资源,并将其PCB从系统中删除。
这样,其他进程便可以继续使用这些资源,提高系统的效率和资源利用率。
实验二:进程调度算法进程调度算法是决定进程执行顺序的重要因素。
在本实验中,我们通过模拟不同的进程调度算法,比较它们在不同场景下的表现和效果。
我们选择了三种常见的进程调度算法:先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)和轮转调度(RR)。
通过设置不同的进程执行时间和优先级,我们观察到不同调度算法对系统吞吐量和响应时间的影响。
实验结果显示,FCFS算法适用于执行时间较短的进程,能够保证公平性,但在执行时间较长的进程出现时,会导致等待时间过长,影响系统的响应速度。
SJF 算法在执行时间较长的进程时表现出色,但对于执行时间较短的进程,可能会导致饥饿现象。
RR算法能够在一定程度上平衡各个进程的执行时间,但对于执行时间过长的进程,仍然会影响系统的响应速度。
实验三:进程同步与互斥在多进程环境中,进程之间的同步和互斥是必不可少的。
在本实验中,我们通过模拟进程间的竞争和互斥关系,观察进程同步与互斥的实现方式和效果。
我们选择了信号量机制和互斥锁机制作为实现进程同步和互斥的方法。
《操作系统》实验教学大纲
《操作系统》实验教学大纲实验名称:操作系统实验实验课程:计算机科学与技术、软件工程、电子信息工程实验学时:24学时(12次课程实验)实验目的:1.通过操作系统实验,学生将深入了解操作系统的原理和设计。
2.学生将掌握操作系统的基本概念和常用技术。
3.提高学生的实践能力和创新能力,培养学生的团队合作精神。
实验内容:1.实验一:操作系统基本概念-实验介绍:了解操作系统的基本概念和基本功能。
-实验要求:学生通过阅读文献或参考书籍,掌握操作系统的基本概念。
-实验过程:学生通过讨论或小组讨论的方式,给出操作系统的定义和基本功能列表。
2.实验二:进程管理-实验介绍:通过实验来学习进程管理的基本概念和常用算法。
-实验要求:学生通过自己编写程序,实现进程的创建、销毁和调度。
-实验过程:学生根据给定的问题,设计进程模型并实现相应的程序。
3.实验三:内存管理-实验介绍:了解内存管理的基本概念和常用算法,学习虚拟内存技术的原理。
-实验要求:学生通过编写程序,实现内存分配和回收的算法。
-实验过程:学生通过模拟内存分配和回收的过程,理解内存管理的基本原理。
4.实验四:文件系统-实验介绍:了解文件系统的基本概念和常用算法,学习文件管理的基本原理。
-实验要求:学生通过编写程序,实现文件的创建、删除和查找。
-实验过程:学生通过模拟文件的创建、删除和查找的过程,理解文件管理的基本原理。
5.实验五:设备管理-实验介绍:通过实验学习设备管理的基本概念和常用算法,了解设备驱动程序的实现原理。
-实验要求:学生通过编写程序,模拟设备的控制和管理。
-实验过程:学生通过模拟设备的请求、分配和释放的过程,理解设备管理的基本原理。
6.实验六:作业调度-实验介绍:通过实验学习作业调度的基本概念和常用算法。
-实验要求:学生通过编写程序,实现作业的调度。
-实验过程:学生通过输入作业和作业调度算法,模拟作业调度的过程。
实验评定:-实验报告:60%-实验成果:20%-实验操作:20%实验环境:- 操作系统:Linux、Windows实验要求:-学生需认真完成实验任务,编写实验报告。
操作系统实验---进程的创建与控制
实验报告实验题目姓名:学号:课程名称:操作系统实验所在学院:信息科学与工程学院专业班级:计算机任课教师:核心为fork( )完成以下操作:(1)为新进程分配一进程表项和进程标识符进入fork( )后,核心检查系统是否有足够的资源来建立一个新进程。
若资源不足,则fork( )系统调用失败;否则,核心为新进程分配一进程表项和唯一的进程标识符。
(2)检查同时运行的进程数目超过预先规定的最大数目时,fork( )系统调用失败。
(3)拷贝进程表项中的数据将父进程的当前目录和所有已打开的数据拷贝到子进程表项中,并置进程的状态为“创建”状态。
(4)子进程继承父进程的所有文件对父进程当前目录和所有已打开的文件表项中的引用计数加1。
(5)为子进程创建进程上、下文进程创建结束,设子进程状态为“内存中就绪”并返回子进程的标识符。
(6)子进程执行虽然父进程与子进程程序完全相同,但每个进程都有自己的程序计数器PC(注意子进程的注意子进程的PC 开始位置),然后根据pid 变量保存的fork( )返回值的不同,执行了不同的分支语句。
四、实验过程、步骤及内容1、编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。
当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。
让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示'a',子进程分别显示字符'b'和字符'c'。
试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。
2、修改上述程序,每一个进程循环显示一句话。
子进程显示'daughter …'及'son ……',父进程显示'parent ……',观察结果,分析原因。
3、用fork( )创建一个进程,再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容4、用fork( )建立如下形式的进程树:A进程B进程C进程D进程各个进程中都打印出本身PID 和其父进程的PID,并用wait( )来控制进程执行顺序,打印出正确和期望的结果。
操作系统实验二进程记录与描述
《操作系统》实验报告实验序号:02 实验项目名称:进程控制与描述学号姓名专业、班级实验地点指导教师时间背景知识Windows的任务管理器提供了用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息,也显示了最常用的度量进程性能的单位。
使用任务管理器,可以打开监视计算机性能的关键指示器,快速查看正在运行的程序的状态,或者终止已停止响应的程序。
也可以使用多个参数评估正在运行的进程的活动,以及查看CPU 和内存使用情况的图形和数据。
其中:1) “应用程序”选项卡显示正在运行程序的状态,用户能够结束、切换或者启动程序。
2) “进程”选项卡显示正在运行的进程信息。
例如,可以显示关于CPU 和内存使用情况、页面错误、句柄计数以及许多其他参数的信息。
3) “性能”选项卡显示计算机动态性能,包括CPU 和内存使用情况的图表,正在运行的句柄、线程和进程的总数,物理、核心和认可的内存总数(KB) 等。
实验目的通过在Windows 任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作,熟悉操作系统进程管理的概念,学习观察操作系统运行的动态性能。
工具/准备工作在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容。
需要准备一台运行Windows操作系统的计算机。
实验内容与步骤1. 使用任务管理器终止进程2. 显示其他进程计数器3. 更改正在运行的程序的优先级启动并进入Windows环境,单击Ctrl + Alt + Del键,或者右键单击任务栏,在快捷菜单中单击“任务管理器”命令,打开“任务管理器”窗口,如图2-1所示。
图2-1 Windows的任务管理器在本次实验中,你使用的操作系统版本是:当前机器中由你打开,正在运行的应用程序有:1)2)3)Windows“任务管理器”的窗口由个选项卡组成,分别是:1)2)3)4)5)当前“进程”选项卡显示的栏目分别是 (可移动窗口下方的游标/箭头,或使窗口最大化进行观察) :1)2)3)4)5)6)1. 使用任务管理器终止进程步骤1:单击“进程”选项卡,一共显示了个进程。
进程控制实验报告
进程控制实验报告进程控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作,深入理解进程控制的概念、原理和实现方式,掌握进程控制的技巧和方法,提升解决实际问题的能力。
二、实验原理进程控制是操作系统内核的重要功能之一,它负责协调和管理系统中多个进程的执行顺序和资源分配。
进程控制的主要任务包括创建和终止进程、进程切换和进程同步等。
本实验将通过具体的操作,学习和体验进程控制的过程和细节。
三、实验步骤1.实验准备(1)了解和熟悉实验室环境,包括计算机硬件配置、操作系统版本等信息。
(2)准备实验材料,包括相关文档、软件工具等。
(3)明确实验任务和目的,制定实验计划。
2.创建进程(1)打开实验环境,启动操作系统。
(2)使用编程语言(如C语言)编写一个简单的程序,该程序将创建一个新的进程。
(3)编译并运行程序,观察和记录进程的创建过程。
3.进程切换(1)编写一个程序,该程序将在两个进程之间进行切换。
(2)运行程序,观察和记录进程切换的过程和效果。
4.进程同步(1)使用信号量或其他同步机制实现两个进程的同步。
(2)运行程序,观察和记录进程同步的过程和效果。
5.进程终止(1)编写一个程序,该程序将终止一个指定的进程。
(2)运行程序,观察和记录进程终止的过程和效果。
6.实验总结与报告编写(1)总结实验过程和结果,梳理实验中的问题和解决方法。
(2)编写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、结果分析等。
四、实验结果与分析通过本次实验,我们成功地创建了一个新的进程,并实现了进程之间的切换、同步和终止。
在实验过程中,我们深入理解了进程控制的概念、原理和实现方式,掌握了进程控制的技巧和方法。
同时,我们也遇到了一些问题,如进程创建失败、进程切换不成功等,但通过仔细分析问题原因并采取相应的解决方法,最终成功解决了这些问题。
通过本次实验,我们不仅学到了专业知识,也提高了解决实际问题的能力。
五、实验结论与建议本次实验让我们更加深入地理解了进程控制的相关知识,并掌握了进程控制的基本操作方法。
进程控制 实验报告
进程控制实验报告进程控制实验报告一、引言进程控制是操作系统中的重要概念,它涉及到进程的创建、调度、终止等方面。
本篇实验报告将介绍我们在进程控制实验中所进行的工作和实验结果。
二、实验目的本次实验的目的是通过编写程序,了解进程的创建、调度和终止过程,并掌握相关的系统调用和操作。
三、实验环境我们使用的实验环境是Linux操作系统,并使用C语言编写程序。
四、实验步骤1. 进程创建在实验中,我们编写了一个简单的程序,用于创建新的进程。
通过调用系统调用fork(),我们可以在父进程中创建一个子进程。
子进程是父进程的副本,它们共享一些资源,但有各自独立的执行空间。
2. 进程调度在实验中,我们使用了系统调用exec()来进行进程调度。
通过调用exec(),我们可以在一个进程中执行另一个可执行文件。
这样,原来的进程将被替换为新的进程,并开始执行新的程序。
3. 进程终止在实验中,我们使用了系统调用exit()来终止一个进程。
当一个进程执行完毕或者遇到错误时,可以调用exit()来结束自己的执行。
同时,exit()函数还可以传递一个整数值作为进程的返回值,供其他进程获取。
五、实验结果通过实验,我们成功地创建了多个进程,并进行了调度和终止操作。
我们观察到,创建的子进程在父进程的基础上执行,并且具有独立的执行空间。
在调度过程中,我们能够看到进程的切换和执行结果的输出。
在终止过程中,我们成功地结束了进程的执行,并获取了进程的返回值。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了进程控制的相关概念和操作。
我们通过编写程序,实际操作了进程的创建、调度和终止过程。
这些实验结果对于我们理解操作系统的工作原理和进程管理机制具有重要意义。
七、实验感想本次实验让我们深刻认识到进程控制在操作系统中的重要性。
进程的创建、调度和终止是操作系统能够高效运行的基础。
通过实验,我们不仅掌握了相关的系统调用和操作,还加深了对操作系统原理的理解。
八、实验改进在实验中,我们可以进一步扩展功能,例如实现进程间的通信和同步机制。
Windows操作系统实验二实验报告
Windows操作系统C/C++ 程序实验姓名:_____王晨璐_____学号:____1131000046____班级:____1班_____院系:___信息工程学院_____2015__年_10_月_26_日实验二Windows 2000/xp进程控制一、背景知识二、实验目的三、工具/准备工作四、实验内容与步骤请回答:Windows所创建的每个进程都是以调用CreateProcess()API函数开始和以调用TerminateProcess()或ExitProcess() API函数终止。
1. 创建进程步骤5:编译完成后,单击“Build”菜单中的“Build 2-1.exe”命令,建立2-1.exe可执行文件。
操作能否正常进行?如果不行,则可能的原因是什么?可以正常运行。
清单2-1展示的是一个简单的使用CreateProcess() API函数的例子。
首先形成简单的命令行,提供当前的EXE文件的指定文件名和代表生成克隆进程的号码。
大多数参数都可取缺省值,但是创建标志参数使用了:CREATE_NEW_CONSOLE标志,指示新进程分配它自己的控制台,这使得运行示例程序时,在任务栏上产生许多活动标记。
然后该克隆进程的创建方法关闭传递过来的句柄并返回main() 函数。
在关闭程序之前,每一进程的执行主线程暂停一下,以便让用户看到其中的至少一个窗口。
CreateProcess() 函数有10个核心参数?本实验程序中设置的各个参数的值是:a. LPCSTR lpApplivetionName szFllenameb. LPCSTR lpCommandLine szCmdLinec. LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes NULLd. LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes NULLe.BOOL bInherithandle Falsef. DWORD dwCreationFlage CREATE_NEW_CONSOLEg. LPVOID ipEnvironment NULLh. LPCTSTR lpCurrentDirectory NULLI. STARTUPINFO lp startupinfo &siJ. LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation &pi 程序运行时屏幕显示的信息是:提示:部分程序在Visual C++环境完成编译、链接之后,还可以在Windows 2000/xp的“命令提示符”状态下尝试执行该程序,看看与在可视化界面下运行的结果有没有不同?为什么?界面是一样的2. 正在运行的进程步骤10:编译完成后,单击“Build”菜单中的“Build 2-2.exe”命令,建立2-2.exe可执行文件。
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题目要求:
学习和了解进程控制的基本和常用的系统调用fork wait sleep exit exec 等等。
查看/usr/src/include/sched.h中的task_struct 数据结构,并分析Linux 操作系统进程状态。
通过进程创建的应用实例,深刻理解进程创建的过程。
程序例题1
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> //实验指导上少了这一个头文件
int main(void)
{
pid_t pid;
int data=5;
if((pid=fork())<0)
{
printf("fork error\n");
exit(0);
}
else if(pid==0)
{
data--;
printf("child\'s data is:%d\n",data);
exit(0);
}
else
{
printf("parent\'s data is:%d\n",data);
}
exit(0);
}
程序例题2
用fork创建一个子进程,由其调用execve启动shell命令ps查看系统当前的进程信息。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> //实验指导上少了这一个头文件#include <sys/wait.h> //实验指导上少了这一个头文件main( )
{
pid_t pid;
char *path="/bin/ps";
char *argv[5]={ "ps","-a","-x",NULL};
printf(“Run ps with execve by child process:\n”);
if((pid=fork( ))<0)
{
printf(“fork error!”);
exit(0);
}
else if (pid==0)
{
if(execve(path,argv,0)<0)
{
printf(“fork error!”);
exit(0);
}
printf(“child is ok!\n”);
exit(0);
}
//wait( );
pid = wait(NULL); //实验指导上wait 用错了
printf(“it is ok!\n”);
exit(0);
}。