进程管理_实验报告一流程图
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。
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
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。
进程的管理实验报告
一、实验目的1. 理解进程的基本概念和进程状态转换过程。
2. 掌握进程创建、进程同步和进程通信的方法。
3. 了解进程调度算法的基本原理和实现方法。
4. 通过实验加深对进程管理的理解，提高操作系统实践能力。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 开发工具：GCC三、实验内容1. 进程创建与状态转换（1）使用fork()函数创建一个子进程，并观察父进程和子进程的进程ID。
（2）使用exec()函数替换子进程的映像，实现进程的创建。
（3）观察进程状态转换过程，如创建、运行、阻塞、就绪、终止等。
2. 进程同步（1）使用互斥锁（mutex）实现进程的互斥访问共享资源。
（2）使用信号量（semaphore）实现进程的同步，如生产者-消费者问题。
（3）观察进程同步的效果，确保进程安全执行。
3. 进程通信（1）使用管道（pipe）实现进程间的单向通信。
（2）使用消息队列（message queue）实现进程间的双向通信。
（3）使用共享内存（shared memory）实现进程间的快速通信。
（4）观察进程通信的效果，确保数据正确传递。
（1）实现基于优先级的进程调度算法，如先来先服务（FCFS）和最高优先级优先（HPF）。
（2）实现基于时间片的轮转调度算法（RR）。
（3）观察进程调度算法的效果，分析不同算法的优缺点。
四、实验步骤1. 编写程序实现进程创建与状态转换，使用fork()和exec()函数。
2. 编写程序实现进程同步，使用互斥锁和信号量。
3. 编写程序实现进程通信，使用管道、消息队列和共享内存。
4. 编写程序实现进程调度，使用优先级调度和时间片轮转调度。
5. 编译并运行程序，观察实验结果，分析实验现象。
五、实验结果与分析1. 进程创建与状态转换通过实验，我们成功创建了父进程和子进程，并观察到进程ID的变化。
在进程创建过程中，父进程的进程ID与子进程的进程ID不同，说明子进程是独立于父进程的实体。
操作系统-实验三-进程管理-实验报告
计算机与信息工程学院实验报告一、实验内容1.练习在shell环境下编译执行程序(注意：①在vi编辑器中编写名为sample.c的c语言源程序②用linux自带的编译器gcc编译程序，例如：gcc –o test sample.c③编译后生成名为test.out的可执行文件；④最后执行分析结果；命令为：./test)注意：linux自带的编译程序gcc的语法是：gcc –o 目标程序名源程序名，例如：gcc –o sample1 sample1.c，然后利用命令：./sample 来执行。
如果仅用“gcc 源程序名”，将会把任何名字的源程序都编译成名为a.out的目标程序，这样新编译的程序会覆盖原来的程序，所以最好给每个源程序都起个新目标程序名。
2.进程的创建仿照例子自己编写一段程序，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“c”。
观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。
3.分析程序实验内容要在给出的例子程序基础上，根据要求进行修改，对执行结果进行分析。
二、实验步骤1. 利用fork()创建一个小程序（1）编写程序#include <sys/types.h>main (){int i=5;pid_t pid;pid=fork();for(;i>0;i--){if (pid < 0)printf("error in fork!");else if (pid == 0)printf("i am the child process, my process id is %d and i=%d\n",getpid(),i);elseprintf("i am the parent process, my process id is %d and i=%d\n",getpid(),i);}for(i=5;i>0;i--){if (pid < 0)printf("error in fork!");else if (pid == 0)printf("the child process, my process id is %d and i=%d\n",getpid(),i);elseprintf("the parent process, my process id is %d andi=%d\n",getpid(),i);}}（2）运行程序（3）分析程序在这里，主程序先运行，在屏幕上输出一个a，之后两个子程序分别运行而输出c和b。
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。
操作系统实验之进程管理实验报告
操作系统实验之进程管理实验报告一、实验目的本次操作系统实验的主要目的是深入理解进程管理的概念和原理，通过实际操作和观察，掌握进程的创建、调度、同步与互斥等关键机制。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，开发工具为 Visual Studio 2019，编程语言为 C+＋。
三、实验内容1、进程创建使用系统提供的 API 函数创建新的进程。
观察新进程的资源使用情况和运行状态。
2、进程调度编写程序模拟不同的进程调度算法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和时间片轮转（RR）。
比较不同调度算法下的平均周转时间、平均等待时间等性能指标。
3、进程同步与互斥利用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。
设计并发程序，解决生产者消费者问题、读写者问题等经典同步问题。
四、实验步骤1、进程创建实验首先，包含所需的头文件，如｀＜windowsh>｀。
然后，定义创建进程的函数，使用｀CreateProcess` 函数创建新进程，并获取进程的相关信息，如进程标识符、线程标识符等。
最后，通过查看任务管理器或其他系统工具，观察新创建进程的资源占用情况。
2、进程调度实验设计不同的调度算法函数，如｀FCFSSchedule`、｀SJFSchedule` 和｀RRSchedule`。
在每个调度算法函数中，模拟进程的到达时间、服务时间等参数，并按照相应的算法进行进程调度。
计算每个进程的周转时间和等待时间，并求出平均周转时间和平均等待时间。
3、进程同步与互斥实验定义信号量或互斥锁变量。
在生产者消费者问题中，生产者在生产产品时获取互斥锁，生产完成后释放互斥锁并通知消费者；消费者在消费产品时获取互斥锁，消费完成后释放互斥锁。
在读写者问题中，读者在读取数据时获取共享锁，读完后释放共享锁；写者在写入数据时获取独占锁，写入完成后释放独占锁。
五、实验结果与分析1、进程创建实验结果成功创建新的进程，并能够获取到进程的相关信息。
进程管理实验报告
进程管理实验报告
摘要：
进程管理是操作系统中的重要概念之一，它涉及到进程的创建、调度和终止等方面。
本实验通过使用C语言编写一个简单的进程管
理程序来加深对进程管理原理的理解。
实验分为进程创建、调度和
终止三个部分，通过实验结果可以验证进程管理算法的正确性和效率。
1. 引言
进程是计算机中进行资源分配和调度的基本单位，它代表了一
个正在运行的程序。
进程管理是操作系统中的一个核心功能，负责
分配资源、调度进程和管理进程的状态等。
通过对进程管理的研究
和实验，可以深入了解操作系统的工作原理，并且优化进程管理算法，提高系统性能。
2. 实验目的
本实验的主要目的是通过编写一个进程管理程序，实现进程的创建、调度和终止等功能。
通过实验，验证进程管理算法的正确性和效率，并加深对进程管理原理的理解。
3. 实验环境
本实验使用C语言进行编程，采用Linux操作系统。
4. 实验内容
4.1 进程创建
进程创建是指操作系统为程序创建一个进程，使其能够在系统中运行。
在本实验中，我们使用fork()函数创建一个子进程，并通过exec()函数加载可执行文件。
4.2 进程调度
进程调度是指根据一定的算法选择哪个进程优先执行。
常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度等。
在本实验中，我们选择简单的先来先服务调度算法。
4.3 进程终止。
进程管理_实验报告
实验一课程名称：操作系统课程类型：必修实验项目名称：进程管理实验题目：短作业优先算法、动态可剥夺优先数算法和基本循环轮转算法。
一、实验目的进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。
本实验要求学生独立的用高级语言编写和调试一个简单的模拟进程调度的程序。
通过本实验，加深学生理解有关进程控制块、进程队列的概念，并体会和了解短作业优先、优先数和时间片轮转调度算法的具体实施办法。
二、实验要求及实验环境（1）设计一个有n 个进程的进程调度程序（具体个数可由键盘输入）。
每一个进程用一个进程控制块PCB 来代表。
PCB 中应包含下列信息：进程名、进程优先数、进程的状态、进程需要运行的时间及利用CPU运行的时间等。
进程的个数、各进程的优先数、轮转时间片数以及进程运行需要地时间可由键盘输入。
（2）调度程序应包含2~3 种不同的调度算法，运行时可任选一种。
（3）每个进程处于运行Run、就绪ready 和完成Finish 三种状态之一，假定初始状态都为就绪状态ready。
（也可没有Finish状态，可以在设计程序时实现处以Finish状态的进程删掉）。
（4）系统能显示各进程状态和参数的变化情况。
（5）动态可剥夺优先数算法是：在创建进程时给定一个初始的优先数，当进程获得一次cpu后其优先数就减少1，如果就绪队列中有优先级更高的将剥夺运行中的进程。
三、设计思想（本程序中的用到的所有数据类型的定义，主程序的流程图及各程序模块之间的调用关系）1．程序流程图（见下图）2．逻辑设计使用链表表示就绪队列，每个元素包括进程名、进程优先数、进程的状态、进程需要运行的时间及利用CPU运行的时间等信息。
该结构需支持以下操作：取头节点，在表尾插入节点，删除头节点，判断表空。
为此，至少引入3 个指针变量：头指针HEAD 和活动指针p、q。
3、物理设计struct pcb{ char name[10];int priority;int state;int needtime;int runtime;struct pcb *next;}; /*用此结构体来模拟一个进程*/图1-1主程序的流程图图1-2短作业优先算法的流程图图1-4循环轮转算法的流程图。
操作系统实验报告 进程管理
实验二进程调度算法的设计实习内容进程调度是处理机管理的核心内容。
实验要编写和调试一个简单的进程调度程序实现下面两种算法：短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR）实习目的通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理。
加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。
并体会了短进程优先调度算法和时间片轮转调度算法的具体实施办法。
实习原理基础概念：进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程调度，是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。
算法思想：短进程优先调度算法（SPF）原理：在就绪队列中选择进入系统的作业所要求的CPU时间为标准，总选取估计计算时间最短的作业投入运行。
时间片轮转调度算法RR原理：进程调度按一定时间片（q）轮番运行各个进程，进程按到达时间在就绪队列中排队，调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，运行完一个时间片释放CPU，排到就绪队列末尾参加下一轮调度，CPU分配给就绪队列的首进程。
实习编程思路和流程每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。
进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。
进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。
进程的到达时间为进程输入的时间。
进程的运行时间以时间片为单位进行计算。
就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。
用已占用CPU时间加1来表示。
如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。
每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。
进程管理实验报告
进程管理实验报告容器通过使用namespace实现了容器间的进程隔离，那么在容器主机上，如何高效的对这些容器内进程进行监控和管理，无论对于运维还是安全，都有着重要的意义。
二、PID命名空间Linux内核为所有的PID命名空间维护了一个树状的数据结构，最顶层是系统初始化时创建的root namespace（根命名空间），父节点可以看到子节点中的进程，并可以通过信号等方式对子节点中的进程产生影响。
反过来，子节点不能看到父节点名空间中的任何内容，也不能通过kill或ptrace影响父节点或其它名空间中的进程。
在Docker中有一个很特殊的进程——Pid为1的进程，这也是Docker的主进程，通过Dockerfile中的ENTRYPOINT或CMD指令指定。
当主进程退出的时候，容器所拥有的PID命名空间就会被销毁，容器的生命周期也会结束。
Docker最佳实践建议的是一个容器一个Service，并不强制要你一个容器一个线程。
有的服务，会催生更多的子进程，比如Apache。
Pid=1进程需要对自己创建的子进程负责，当主进程没有设计好，不能优雅地让子进程退出，就会造成很多问题，比如数据库容器，如果处理数据的进程没有优雅地退出，可能会造成数据丢失。
三、Docker架构下图是Docker官方[1]给出的架构图。
Docker使用Client-Server 架构，Docker Client与Docker Daemon进行通信。
Docker Daemon（dockerd）监听Docker API请求并管理Docker的对象，如镜像、容器、网络和存储卷等。
图1 Docker架构下面在Linux（Ubuntu 16.04.6 LTS）上使用apt-get install docker-ce安装Docker（19.03.4），具体版本信息如下所示。
root@test:~# docker versionClient: Docker Engine - CommunityVersion: 19.03.4API version: 1.40Go version: go1.12.10Git commit: 9013bf583aBuilt: Fri Oct 18 15:53:51 2019OS/Arch: linux/amd64 Experimental: falseServer: Docker Engine - CommunityEngine:Version: 19.03.4API version: 1.40 (minimum version 1.12) Go version: go1.12.10Git commit: 9013bf583aBuilt: Fri Oct 18 15:52:23 2019 OS/Arch: linux/amd64Experimental: falsecontainerd:Version: 1.2.10GitCommit:b34a5c8af56e510852c35414db4c1f4fa6172339 runc:Version: 1.0.0-rc8+devGitCommit:3e425f80a8c931f88e6d94a8c831b9d5aa481657 docker-init:Version: 0.18.0 GitCommit: fec3683。
实验进程管理实验报告
一、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，理解进程的创建、调度、同步与通信。
3. 学习使用Linux系统中的进程管理命令，掌握进程的监控、控制与优化。
二、实验环境操作系统：Linux Ubuntu 20.04实验工具：终端（Terminal）、shell命令三、实验内容1. 进程的基本概念与特性2. 进程的创建与调度3. 进程同步与通信4. 进程的监控与优化四、实验步骤1. 进程的基本概念与特性（1）通过阅读相关资料，了解进程的概念、特性和生命周期。
（2）使用shell命令查看当前系统中进程的状态，如ps、top、htop等。
2. 进程的创建与调度（1）使用fork()函数创建进程，观察父子进程之间的关系。
（2）使用exec()函数替换子进程的映像，实现进程的创建。
（3）使用wait()、waitpid()等函数等待子进程结束，控制进程执行顺序。
（4）通过修改进程优先级，观察进程调度策略的变化。
3. 进程同步与通信（1）使用互斥锁（mutex）实现进程同步，防止数据竞争。
（2）使用条件变量（condition variable）实现进程间的条件同步。
（3）使用信号量（semaphore）实现进程间的同步与通信。
（4）通过管道（pipe）、消息队列（message queue）、共享内存（shared memory）等机制实现进程间的通信。
4. 进程的监控与优化（1）使用ps、top、htop等命令监控进程的运行状态。
（2）通过调整进程优先级，优化进程的执行顺序。
（3）使用renice命令调整进程的实时性。
（4）使用nice命令调整进程的调度策略。
五、实验结果与分析1. 进程的基本概念与特性通过实验，我们了解到进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，具有并发性、动态性、独立性、异步性和结构特征等特性。
2. 进程的创建与调度实验过程中，我们成功创建了多个进程，并通过修改进程优先级，观察到调度策略的变化。
进程管理实验报告
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环境下进程的创建、调度、同步与通信等基本操作。
3. 通过实验加深对进程管理知识的理解和应用。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 实验工具：xshell、vi编辑器、gcc编译器三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的调度策略3. 进程同步与互斥4. 进程间的通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止（1）编写C语言程序，使用fork()系统调用创建子进程。
（2）通过exec()系统调用执行新的程序，实现进程替换。
（3）使用waitpid()函数等待子进程结束。
（4）使用kill()函数终止指定进程。
2. 进程的调度策略（1）观察Linux系统中进程调度算法，如FCFS、RR、SJF等。
（2）编写程序，模拟不同的调度算法，分析其性能。
3. 进程同步与互斥（1）使用信号量实现进程同步，如生产者-消费者问题。
（2）使用互斥锁实现进程互斥，如银行家算法。
4. 进程间的通信（1）使用管道实现进程间通信。
（2）使用消息队列实现进程间通信。
（3）使用共享内存实现进程间通信。
五、实验结果与分析1. 进程的创建与终止通过实验，我们掌握了使用fork()、exec()、waitpid()、kill()等系统调用创建、替换、等待和终止进程的方法。
在实际应用中，进程的创建与终止是进程管理的基础。
2. 进程的调度策略通过模拟不同的调度算法，我们发现FCFS算法简单，但效率较低；RR算法适用于交互式系统，但可能导致进程饥饿；SJF算法效率较高，但难以实现。
在实际应用中，应根据系统需求选择合适的调度算法。
3. 进程同步与互斥通过使用信号量和互斥锁，我们实现了进程同步与互斥。
在实际应用中，进程同步与互斥是保证系统正确性和效率的关键。
4. 进程间的通信通过使用管道、消息队列和共享内存，我们实现了进程间的通信。
在实际应用中，进程间的通信是提高系统并发性和效率的重要手段。
进程管理实验报告
进程管理报告：（一）并发程序（1）顺序执行和并发执行有两种执行程序的方法：①顺序执行②并发执行●顺序执行：单批处理的执行模式，也用于简单的单片机系统中。
具有独立功能的程序将垄断CPU，直到获得最终结果●并发执行：当前的操作系统基本上是并发执行，旨在提高系统资源的利用率答：单个程序顺序执行的特点：顺序：执行严格程序结构指定的顺序●封闭：所有资源都被占用，最终结果由初始条件决定，不受外界影响●重现性：如果初始条件一致，则无论执行速度如何，结果都将一致B：多通道程序执行的特点●独立性：逻辑独立性●随机性：输入和程序开始时间是随机的●资源共享：共享硬件和软件资源（2）程序并发答：基本概念●基本概念：一组逻辑上独立的程序或程序段在执行时客观地相互重叠●坦率地说，另一个程序或程序段在一个程序或程序段完成执行之前就开始了。
它也是一种同时操作技术，旨在增强计算机的处理能力并提供资源利用率。
B：优缺点●优点：提高资源利用率●缺点：不可避免地会导致资源共享和竞争，从而改变程序的执行速度并失去原有的时序关系如果并发程序不按照特定的规则和方法共享资源或竞争资源，它们的执行结果将不可避免地失去其亲密性和可重复性闭包丢失：资源共享，并且可能会受到其他程序控制逻辑的影响。
例如，一个程序写入内存的数据可能会被另一程序修改再现性损失：受其他因素干扰，初始条件一致，结果可能不一致（3）介绍过程的概念答：出现的问题上面提到了并发的概念，但是，如果您在没有任何约束的情况下随意执行并发，将会有很多错误的结果。
同时，在上面还提到了不同的执行顺序将导致不同的结果，也就是说，它们将不再是封闭的和可重复的。
为什么是这样？这是由于共享公共变量引起的B：如何解决问题因此，为了获得可再现性，我们需要添加一些约束，即解决现有问题，即满足封闭性和可再现性如何做到这一点，首先，我们需要消除共享资源（例如公共变量）的影响这里我们假设有两个程序，A和B，我们需要确保满足某些条件程序A的读变量集和程序B的写变量集不能相交相反，程序A的写变量集和程序B的读变量集不能相交程序A和程序B的写变量集不能相交（被读取没有关系，因为没有损坏）。
操作系统 进程管理 实验报告
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（201 —201 学年第二学期）课程名称：操作系统开课实验室：年月日年级、专业、班学号姓名成绩实验项目名称进程管理指导教师教师评语教师签名：年月日一、实验目的通过编写进程管理的算法，要求学生掌握整个进程管理的各个环节，进程的数据结构描述，进程的各种状态之间的转换，以及进程的调度算法。
以加深对进程的概念及进程调度算法的理解，并且提高链表的应用能力，达到提高编程能力的目的。
二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）用C语言或C++语言开发。
需要定义PCB的数据结构，用链表的形式管理进程，采用多级反馈队列调度的算法模拟进程的控制。
要求有创建、撤销、调度、阻塞、唤醒进程等功能。
进程的状态转换图:多级反馈队列调度算法:(1) 应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。
第一个队列的优先级最高，其余各队列的优先权逐个降低。
该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同，在优先权愈高的队列中，为每个进程所规定的执行时间片就愈小。
(2) 当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按FCFS原则排队等待调度。
当轮到该进程执行时，如它能在该时间片内完成，便可准备撤离系统；如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成，再依次将它放入第三队列，……，如此下去，在第n队列中便采取按时间片轮转的方式运行。
(3) 仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行；仅当第1~(i-1) 队列均空时，才会调度第i队列中的进程运行。
如果处理机正在第i队列中为某进程服务时，又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列)，则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机程序功能结构图：三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。
计算机一台四、实验方法、步骤#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>#define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) //将申请内存空间函数自定义为getpch(type)struct pcb{ //定义进程控制块的结构char name[10]; //进程名称char state; //进程状态int super; //进程优先级int need_time; //进程总共需要的cpu时间int run_time;int arrival_time;int start_time;int finish_time;int zztime;int dzztime;struct pcb* link; //进程指向下一个进程的指针}*ready=NULL, *p; //ready表示指向就绪队列中首元素的指针，初始化为NULL，p用来存放当前刚输入的PCBtypedef struct pcb PCB; //自定义PCB结构体int pzztime=0;int pdzztime=0;int num;int time=0;void sort(){PCB *first, *second;int insert=0; //insert用于记录当前PCB p是否插在就绪队列的尾部if((ready==NULL)||((p->super)>(ready->super))){ //就绪队列中的元素按优先级从高到低排的p->link=ready; //把P放在队首，并且让ready指向pready=p;}else //就绪队列不为空，p的super不比首元素大，那就循环进行比较{first=ready;second=first->link; //first和second都是两个用于循环的变量while(second!=NULL) //一直比较到就绪队列的末尾{if((p->super)>(second->super)) //当前进程的优先级大于原就绪队列中second所指向的元素时，就把p插入到first和second所指向的元素之间{p->link=second;first->link=p;second=NULL;insert=1; //插入队列记录符号}else{first=first->link; //两个循环变量继续后移，为下一轮循环做准备second=second->link;}}if(insert==0) first->link=p; //循环到最后了，如果insert仍为0的话，就把P放在队尾}}//PCB输入模块void input(){int i;printf("\t\t\t\t**************");printf("\n\t\t\t\t* 进程管理*");printf("\n\t\t\t\t**************");printf("\nplease enter the number of process:");scanf("%d",&num);for(i=1;i<=num;i++){printf("\n第%d个进程:",i);p=getpch(struct pcb);printf("\nplease enter the name of process:");scanf("%s",p->name);printf("please enter the priority of the process:");scanf("%d",&p->super);printf("please enter the need_time of the process:");scanf("%d",&p->need_time);printf("please enter the arrival_time of the process:");scanf("%d",&p->arrival_time);p->run_time=0;p->state='W'; //所有进程的初始状态都是等待状态p->link=NULL;sort();}}//PCB就绪队列中元素计数模块int space() //计算就绪队列中PCB的总数{int l=0;PCB *pr=ready; //获取就绪队列的头指针ready while(pr!=NULL) //循环计数{l++;pr=pr->link;}return(l);}//打印PCB信息模块void disp(PCB *pr){printf("\nprocess\tstate\tpriority\n");time = pr->arrival_time > time? pr->arrival_time:time;pr->start_time=time;time+=pr->need_time;pr->state='R';pr->finish_time=time;pr->zztime=pr->finish_time-pr->arrival_time;pr->dzztime=pr->zztime/pr->need_time;pzztime=pr->zztime+pzztime;pdzztime=pr->dzztime+pdzztime;printf(" %s\t",pr->name);printf(" %c\t",pr->state);printf(" %d\t\t\n",pr->super) ;printf("进程名进入时间开始时间运行时间完成时间周转时间带权周转时间\n");printf("%s%d%d%d%d%d%d",pr->name,pr->arrival_time,pr->start_time,pr->need_time,pr-> finish_time,pr->zztime,pr->dzztime);}//检查当前有哪些进程在运行，那些处于wait状态void check(){PCB *pr;printf("\n The current running process is: %s\n",p->name);disp(p);pr=ready;printf("\n\n\n The state of the Waiting List:\n");while(pr!=NULL) //打印其它等待的进程{disp(pr);pr=pr->link;}}//打印已经完成的进程并释放内存空间void destroy(){printf("\nAfter this dispatch ,the process [%s] will finish.\n",p->name);free(p);}//本程序实行的是动态优先级调度//进程运行一段时间（这里设为5）后将其优先级减一，插入后续队列void running(){(p->run_time)+=5;if(p->run_time==p->need_time) //如果执行时间和该进程所需时间相等,则撤销该进程destroy();else //未执行完毕则优先级减一并将状态改为w{(p->super)--;p->state='W';sort(); //加入队列并重新排序}}//主函数模块void main() //主函数{int len, h=0; //h表示进程调度的次数，每调度一次，h++char ch;input(); //输入程序len=space(); //获取就绪队列长度while((len!=0)&&(ready!=NULL)){ch=getchar();h++;printf("\n The execute number: %d \n",h);p=ready; //以下三行是将P从就绪队列的队首摘除ready=p->link;p->link=NULL;p->state='R'; //将P的状态改为Rcheck();running();pzztime=pzztime/num;pdzztime=pdzztime/num;printf("\n平均周转时间，平均带权周转时间\n");printf("%d,%d",pzztime,pdzztime);printf("\npress any key to continue...");ch=getchar();}printf("\n\nAll the processes have finished !"); //所有进程已经完成ch=getchar();}五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)六、实验结果、分析和结论（误差分析与数据处理、成果总结等。
操作系统进程实验
实验一、进程管理(3学时、必做)一、实验目的通过实验使学生进一步了解进程、进程状态、进程控制等基本概念。
基本能达到下列具体的目标：1、理解进程 PCB 的概念，以及 PCB 如何实现、如何组织以及管理。
2、复习数据结构中如何对链的操作，包括建链、删除、插入结点等，来实现进程的管理。
二、实验内容1、建立一个结点，即 PCB 块包括用户标识域、状态域（执行、等待、就绪）、 link 域。
2、建立三个队列（执行队列、就绪队列、等待队列）。
3、根据进程状态转换实现对三个队列的具体操作。
具体的驱动可以采用时间片算法或手动调度的形式完成三个状态之间的转换4、用 switch 选择语句选择状态。
5、按照自己的设定能完成所有的状态转换的运行（包括创建和运行结束）。
三、实验步骤1、复习进程管理三状态模型部分内容。
2、预习C++Builder或VC++、Delphi、JBuilder线程编程。
3、运行示例程序，进一步明确实验要求。
可以采用控制台模式或窗口模式。
4、上机编程、调试程序。
5、完成实验报告。
实验1的附加资料1、控制台模式进程管理的使用说明图1. 输入结束字符本程序是输入一个字符串，每个作为一个进程的名称，以指定的字符为结束字符，比较容易实现，其实可以在程序运行期间任意创建进程才是最好的。
图2. 输入进程名称一次性的创建了多个进程，进入三状态模型，按照要求进行状态之间的转移，只要输入1、2、3、4、5数字，按回车即可。
图3. 进程管理程序的主界面2、窗口模式的进程管理图4. 简单进程管理的主界面创建进程进入就绪队列，其排序可以按照FIFO的形式，也可以按照优先级的形式，为此需要在PCB节点中增加优先级数。
进程状态的转化在三个队列之间实现，输入进程的名称，选择合适的功能按钮。
如果不符合状态转换的规则，则弹出错误的对话框，说明原因。
3、基于时间片调度的进程管理图5. 基于时间片的进程管理主界面创建一个进程，给出工作量，每个进程所占的时间片大小为20个单位，实现就绪状态到执行状态之间的转化。
进程管理_实验报告
一、实验目的1. 理解Linux操作系统中进程的概念，明确进程与程序的区别。
2. 掌握Linux下进程的创建、调度、同步与通信等基本操作。
3. 学会使用Linux命令查看和管理进程。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 开发工具：gcc、gdb三、实验内容1. 进程创建与调度2. 进程同步与互斥3. 进程通信4. 进程控制四、实验步骤1. 进程创建与调度（1）编写一个C程序，创建一个子进程，并在父进程中打印出子进程的进程标识符（PID）。
```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == 0) { // 子进程printf("子进程的PID：%d\n", getpid());} else if (pid > 0) { // 父进程printf("父进程的PID：%d，子进程的PID：%d\n", getpid(), pid); } else {printf("创建子进程失败\n");}return 0;}```（2）编译并运行程序，观察结果。
2. 进程同步与互斥（1）编写一个C程序，使用互斥锁（mutex）实现两个进程的同步。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&mutex); // 获取互斥锁printf("线程 %ld 获取了互斥锁\n", pthread_self());sleep(1);pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放互斥锁return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, (void )1);pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, (void )2);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}```（2）编译并运行程序，观察结果。
_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。
#include<unistd.h>pid_t fork()；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：int execl(const char *path,const char*arg,…);int execlp(const char *file, const char*arg,…);int execle(const char *path,const char*arg,…);int execv(const char *path,const char*argv[]);int execvp(const char *file, const char*argv[]);exec族调用可以执行给定程序。
操作系统实验报告实验一进程管理0001
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（ri…rw）,共有w类，每类数目为ri…rw。
随机产生n进程Pi（id,s（j,k）, t）,O<=i<=n,O<=j<=m,O<=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程序流程图开始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 in t 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 n ext;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Ran dom ran dom = new Ran dom();//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，time"nteval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。
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实验一
课程名称：操作系统
课程类型：必修
实验项目名称：进程管理
实验题目：短作业优先算法、动态可剥夺优先数算法和基本循环轮转算法。
一、实验目的
进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。
本实验要求学生独立的用高级语言编写和调试一个简单的模拟进程调度的程序。
通过本实验，加深学生理解有关进程控制块、进程队列的概念，并体会和了解短作业优先、优先数和时间片轮转调度算法的具体实施办法。
二、实验要求及实验环境
（1）设计一个有n 个进程的进程调度程序（具体个数可由键盘输入）。
每一个进程用一个进程控制块PCB 来代表。
PCB 中应包含下列信息：进程名、进程优先数、进程的状态、进程需要运行的时间及利用CPU运行的时间等。
进程的个数、各进程的优先数、轮转时间片数以及进程运行需要地时间可由
键盘输入。
（2）调度程序应包含2~3 种不同的调度算法，运行时可任选一种。
（3）每个进程处于运行Run、就绪ready 和完成Finish 三种状态之一，假定初始状态都为就绪状态ready。
（也可没有Finish状态，可以在设计程序时实现处以Finish状态的进程删掉）。
（4）系统能显示各进程状态和参数的变化情况。
（5）动态可剥夺优先数算法是：在创建进程时给定一个初始的优先数，当进程获得一次cpu后其优先数就减少1，如果就绪队列中有优先级更高的将剥夺运行中的进程。
三、设计思想
（本程序中的用到的所有数据类型的定义，主程序的流程图及各程序模块之间的调用关系）
1．程序流程图
（见下图）
2．逻辑设计
使用链表表示就绪队列，每个元素包括进程名、进程优先数、进程的状态、进程需要运行的时间及利用CPU运行的时间等信息。
该结构需支持以下操作：取头节点，在表尾插入节
点，删除头节点，判断表空。
为此，至少引入3 个指针变量：头指针HEAD 和活动指针p、q。
3、物理设计
struct pcb
{ char name[10];
int priority;
int state;
int needtime;
int runtime;
struct pcb *next;
}; /*用此结构体来模拟一个进程*/
开始 选择菜单的选项choice
创建 进程 链表
输出菜单
1 短作业 优先 调度
动态 优先 级调度 循环 轮转 调度
退 出
2 3 4 0 结束
图1-1主程序的流程图
开始
就绪队列 是否为空？
取出执行时间最短的进程 修改该进程的状态为“RUN ” 输出运行进程的信息 输出若干就绪进程的信息 从链表中删除运行完的进程
否
是
结束
图1-2短作业优先算法的流程图
开始
就绪队列 是否为空？
是
否
Flag=1?
是
取出优先级最高的进程； 并修改进程的状态为“RUN ” 运行时间加1；
优先级减1。
输出运行进程的信息； 输出若干就绪进程的信息
运行结
束否？
是 从链表中删除运行完的进程
否 否
该进程优先级是
就绪进程中优先级最大的么？ 是
Flag=0 否 FLAG=1; 进程运行状态为“ready ”
结束
图1-3动态可剥夺优先数算法的流程图
指针r 指向就绪队列的最后一个进程 选中就绪队列的第一个进程； 将该进程的状态改为“RUN ”； 输出该运行进程的信息。
是
输入时间片
就绪队列 是否为空？
否
时间片内，进程运行结束否
否 运行时间=运行时间+时间片；并输出
输出就绪进程的信息
运行时间=需要时间； 并输出
进程运行
结束否
是 删除该进程 否
将该进程移到表尾
是
结束
开始
图1-4循环轮转算法的流程图。