实验2--进程观察实验
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。
《计算机操作系统》实验指导书
《计算机操作系统》实验指导书（适合于计算机科学与技术专业）湖南工业大学计算机与通信学院二O一四年十月前言计算机操作系统是计算机科学与技术专业的主要专业基础课程，其实践性、应用性很强。
实践教学环节是必不可少的一个重要环节。
计算机操作系统的实验目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握操作系统的基本原理，加深对操作系统基本方法的理解，加深对课堂知识的理解，为学生综合运用所学知识，在Linux环境下调用一些常用的函数编写功能较简单的程序来实现操作系统的基本方法、并在实践应用方面打下一定基础。
要求学生在实验指导教师的帮助下自行完成各个操作环节，并能实现且达到举一反三的目的，完成一个实验解决一类问题。
要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够较好地理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断；能够熟练使用Linux用户界面；掌握操作系统中进程的概念和控制方法；了解进程的并发，进程之间的通信方式，了解虚拟存储管理的基本思想。
同时培养学生进行分析问题、解决问题的能力；培养学生完成实验分析、实验方法、实验操作与测试、实验过程的观察、理解和归纳能力。
为了收到良好的实验效果，编写了这本实验指导书。
在指导书中，每一个实验均按照该课程实验大纲的要求编写，力求紧扣理论知识点、突出设计方法、明确设计思路，通过多种形式完成实验任务，最终引导学生有目的、有方向地完成实验任务，得出实验结果。
任课教师在实验前对实验任务进行一定的分析和讲解，要求学生按照每一个实验的具体要求提前完成准备工作，如：查找资料、设计程序、完成程序、写出预习报告等，做到有准备地上机。
进行实验时，指导教师应检查学生的预习情况，并对调试过程给予积极指导。
实验完毕后，学生应根据实验数据及结果，完成实验报告，由学习委员统一收齐后交指导教师审阅评定。
实验成绩考核：实验成绩占计算机操作系统课程总评成绩的20%。
指导教师每次实验对学生进行出勤考核，对实验效果作记录，并及时批改实验报告，综合评定每一次的实验成绩，在学期终了以平均成绩作为该生的实验成绩。
实验二--单处理器系统的进程调度
实验二–单处理器系统的进程调度
简介
在操作系统中，进程调度是非常重要的一项工作。
进程调度负责将CPU分配
给各个进程，使得每个进程都能够有机会占用CPU资源。
在单处理器系统中，CPU只有一个，因此进程调度是非常重要的。
本次实验将会探究单处理器系统的进程调度，了解各种进程调度算法的实现和
比较，利用模拟操作系统的实验平台进行实验。
实验目的
1.了解进程调度的基本概念和实现方法；
2.学习多种进程调度算法，并比较其优缺点；
3.熟悉模拟操作系统的实验环境，学习如何将算法实现到具体的系统中。
实验内容
进程调度的基本概念
进程调度是指将CPU资源分配给各个进程的过程。
在单处理器系统中，当有
多个进程需要使用CPU时，操作系统需要进行进程调度，使得每个进程都能够得
到CPU资源。
在进程调度中，需要考虑各个进程的优先级、进程的状态和进程的等待时间等
因素。
根据不同的调度算法，可以根据这些因素来确定哪个进程应该先占用CPU。
进程调度算法比较
常见的进程调度算法包括：
1.先来先服务算法（FCFS）
2.短作业优先算法（SJF）
3.优先级调度算法
4.时间片轮转算法（RR）
下面将对这些算法进行比较和介绍。
先来先服务算法（FCFS）
先来先服务算法是最简单的一种进程调度算法。
该算法将按照进程的到达时间
的先后顺序进行调度，先到达的进程先得到CPU资源。
这种算法的优点是实现简单，适用于短作业和计算密集型进程。
缺点是无法充分利用CPU资源，导致长作业需要等待较长时间才能被调度，容易产生。
哈工大威海计算机操作系统原理实验报告2
计算机操作系统原理
实验报告
专业：1104202
学号：110420212
姓名：李敖
哈尔滨工业大学（威海）
实验二进程及其资源管理
一、实验目的
1．理解资源共享与互斥特性以及操作系统管理资源的基本方法。
2．学会使用高级语言进行多线程编程的方法。
3．掌握利用VC++或Java线程库实现一个管理器，用来实现操作系统对进程及其资源的管理功能。
4．通过该实验，学生可在源代码级完成进程及其资源管理方案的分析、功能设计、编程实现，控制进程间的同步、互斥关系。
二、实验要求
1．知识基础：学生应在完成对进程和线程、调度、死锁等章节的学习后进行。
2．开发环境与工具：
硬件平台——个人计算机。
软件平台——Windows操作系统，根据需要，任选安装VC++语言、java 语言或C语言开发环境。
三、实验内容
1．开发一个函数，建立进程控制块和资源控制块结构，并实现相关数据结构的初始化。
2．开发一系列操作，由进程调用这些操作，达到控制进程申请或释放各种资源的目的。
四、程序流程图
1.进程初始化
2.优先级策略调度
五、实验结果
创建进程1
创建进程2
查看正在运行的进程
替换进程
删除进程
进程调度进程1
进程2
进程3
FCFS
HPF
六、结果分析
有上述程序运行结果可知，此次试验已经基本达到了实验要求，能够实现进程的创建、查看、替换、删除操作以及进程的调度。
不过，在进程的创建中，要求每个资源要用到3个资源，对于再多的资源就无法保证了。
实验二时间片轮转RR进程调度算法
实验二时间片轮转RR进程调度算法一: 需求分析(1)程序的设计的任务和目的：设计程序模拟进程的时间片轮转RR调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, …,Tn时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, …,Sn。
分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间、周转时间和带权周转时间, 并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
(2)通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。
(3)输入的形式和输入值的范围为避免测试时频繁输入数据, 将测试数据放在txt文件中采用读文件方法读取数据。
在同目录下的txt文件中输入数据, 第一行为进程到达时间, 中间用空格隔开, 第二行为进程服务时间, 不同进程的服务时间之间用空格隔开。
(2) 输出的形式输出每个时刻的进程运行状态, 并且输出计算出来的每个进程的周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间。
（详见运行截图）(3) 程序所能达到的功能；详见运行结果截图2、概要设计使用链表创建队列, 用链表方法实现时间片轮转调度。
主要有主函数, 时间片轮转调度函数void RR(int*ArrivalTime,int*ServiceTime,int n,int q,LinkQueue &Q)和输出函数voidprint(int n,int array[]), void print(int n,double array[])；三: 详细设计时间片轮转算法流程图:程序主要设计思想:（1）创建进程, 使用链表的方法, 链表中的每个结点相当于一个进程。
（2）读入文件中进程数据（进程的到达时间和服务时间）。
（3）创建一个进程单链表, 作为进程队列。
（4）请用户输入时间片大小。
（5）创建执行队列。
（6）定义时间轴, 初始化时间轴和执行队列。
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。
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》课程实验内容和实验要求
实验内容和实验要求实验1:安装Linux系统(4学时)目的:1.学会在操作系统安装之前,根据硬件配置情况,制订安装计划。
2.学会在安装多操作系统前,利用硬盘分区工具(如PQMagic)为Linux准备分区。
3.学会Linux操作系统的安装步骤和简单配置方法。
4.学会Linux系统的启动、关闭步骤,初步熟悉Linux系统的用户界面。
内容:1.安装并使用硬盘分区工具(如PQMagic),为Linux准备好分区。
2.安装Linux系统(如红旗Linux桌面版)。
3.配置Linux系统运行环境。
4.正确地启动、关闭系统。
5.对图形界面进行一般操作。
要求:1.制订安装计划。
2.如果在机器上已安装了Windows系统,而且没有给Linux预备硬盘分区,则安装硬盘分区工具(如PQMagic),运行它,为Linux划分出一块“未分配”分区。
3.在光驱中放入Linux系统安装盘,启动系统。
按照屏幕提示,选择/输入相关参数,启动安装过程。
4.安装成功后,退出系统,取出安装盘。
重新开机,登录Linux系统。
5.对Linux系统进行配置,如显示设备、打印机等。
6.利用鼠标对图形界面进行操作。
说明:1.本实验应在教师的授权和指导下进行,不可擅自操作,否则可能造成原有系统被破坏。
2.如条件不允许每个学生亲自安装,可采用分组进行安装或课堂演示安装的方式。
实验2:Linux 应用及shell编程(4学时)目的:1.掌握Linux一般命令格式和常用命令。
2.学会使用vi编辑器建立、编辑文本文件。
3.了解shell的作用和主要分类。
4.学会bash脚本的建立和执行方式。
5.理解bash的基本语法。
6.学会编写简单的shell脚本。
内容:1.正确地登录和退出系统。
2.熟悉使用date,cal等常用命令。
3.进入和退出vi。
利用文本插入方式建立一个文件。
4.学会用gcc编译器编译C程序。
5.建立shell脚本并执行它。
6.学会使用shell变量和位置参数、环境变量。
实验1~4进程间通信、信号量、死锁
西安邮电大学（计算机学院）课内实验报告实验名称：进程间通信/信号量/死锁专业名称：班级：学生姓名：学号（8位）：指导教师：实验日期：一.实验目的及实验环境（一）实验环境CPU：Intel Core i3 2.30 GHz内存：2.0 GB操作系统：LINUX（二）实验目的实验1 掌握linux基本命令和开发环境1. 掌握编译环境gcc及跟踪调试工具gdb2. 掌握常用的linux shell命令3. 掌握编辑环境vim实验2 进程通过观察、分析实验现象，深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点，掌握在posix规范中fork和kill系统调用的功能和使用。
实验3 线程通过观察、分析实验现象，深入理解线程及线程在调度执行和内存空间等方面的特点，并掌握线程与进程的区别。
掌握posix规范中pthread_creat()函数的功能和使用方法。
实验4 互斥通过观察、分析实验现象，深入理解互斥锁的原理及特点掌握在posix 规范中的互斥函数的功能及使用方法。
二.实验内容（一）实验21. 填写代码：1)建立child_proc_number个子进程，要执行：proc_number = i；do_something(); 父进程把子进程的id保存到pid[i] 。
2)向pid[ch-'0']发信号SIGTERM，杀死该子进程。
3)杀死本组的所有进程。
2. 实验过程先猜想一下这个程序的运行结果。
假如运行“./process 20”，输出会是什么样？然后按照注释里的要求把代码补充完整，运行程序。
可以多运行一会儿，并在此期间启动、关闭一些其它进程，看process的输出结果有什么特点，记录下这个结果。
开另一个终端窗口，运行“ps aux|grep process”命令，看看process究竟启动了多少个进程。
回到程序执行窗口，按“数字键+回车”尝试杀掉一两个进程，再到另一个窗口看进程状况。
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》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。
操作系统实验2进程调度 实验报告
（2）掌握带优先级的进程调度算法；
（3）选用面向对象的编程方法。
二、实验内容；
（1）用C语言（或其它语言，如Java）实现对N个进程采用动态优先调度算法的调度。
（2）每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段：
进程标识数ID。
进程优先数PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。
4．可动态添加、删除进程；
5.完成所有进程操作。
五、程序源代码及注释
六、实验结果分析
1、运行结果如下：
2、结果分析
首先，每次从就绪队列中选择最高优先权的进程时，需要计算出最高优先权和次高优先权之间的STARTBLOCK。即最高优先权进程运行多少个时间片后就会进入阻塞队列。每调度一次，就需要更新所有进程的信息，并判断CPUTIME是否等于ALLTIME，如果相等，则进程完成操作，需从就绪队列中删除。如果阻塞队列中进程的BLOCKTIME为0时，还需要将其转移到就绪队列中。
（5）用户可以干预进程的运行状态，程序应该设置可以让用户中断的入口，并可以通过以下命令查看，修改，终止进程。
A）create随机创建进程，进程的优先级与所需要的时间片随机决定；
B）ps查看当前进程状态
C）sleep命令将进程挂起
D）kill命令杀死进程
E）quit命令退出
（5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。
三、实验原理；
无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之执行。
根据进程的五个特征：(1)动态性；(2)并发性；(3)异步性；(4)独立性；(5)结构性及三种基本状态的转换，了解各进程对资源的共享和竞争。进程并发执行时，由于资源共享，带来各进程之间的相互制约。为了反映这些制约关系和资源共享关系，在创建一个进程时，应首先创建其PCB，然后才能根据PCB中信息对进程实施有效的管理和控制。当一个进程完成其功能之后，系统则最后释放PCB，进程也随之消亡。
实验二-实验报告(进程管理)
实验二模拟实现进程管理组长：李和林软件1402一、实验目的1.理解进程的概念，明确进程和程序的区别。
2.理解并发执行的实质。
3.掌握进程的创建，睡眠，撤销等进程控制方法。
二、实验内容用C语言，JAVA语言，C++语言编写程序，模拟实现创建新的进程；查看运行进程，换出某个进程；杀死运行进程。
三、实验准备1.进程的定义进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统资源分配和调度的一个独立单位。
一个程序在不同的数据集合上运行，乃至一个程序在同样数据集合上的多次运行都是不同的进程。
2.进程的状态通常情况下，一个进程必须具有就绪，执行和阻塞三种基本情况。
1)就绪状态当进程已分配到除处理器外的所有必要资源后，只要再获得处理器就可以立即执行，这时进程的状态就为就绪状态。
在一个系统里，可以有多个进程同时处于就绪状态，通常把这些就绪进程排成一个或多个队列，称为就绪队列。
2)执行状态处于就绪状态的进程一旦获得处理器，就可以运行，进程状态也就处于执行状态，在单处理器系统中，只能有一个进程处于执行状态，在多处理器系统中，则可能有多个进程处于执行状态3)阻塞状态正在执行的进程因为发生某些事件而暂停运行，这种受阻暂停的状态称为阻塞状态，也可称为等待状态。
通常将处于阻塞状态的进程拍成一个队列，称为阻塞队列，在有些系统中，也会按阻塞原因的不同将阻塞状态的进程排成多个队列。
3.进程状态之间的转换4.进程控制块1）进程控制块的作用进程控制块是进程实体的重要组成部分，主要包含下述四个方面的信息：a)进程标示信息b)说明信息c)现场信息d)管理信息5.进程控制块的组织方式1）链接方式2）索引方式6.进程控制原语1）创建原语2）撤销原语3）阻塞原语4）唤醒原语7.程序代码#include<stdio.h>#include<iostream>using namespace std;void clrscr();void create();void run( );void exchange( );//唤出void kill( );void wakeUp( );//唤醒struct process_type{int pid;int priority;//优先次序int size;int state;//状态char info[10];};struct process_type internalMemory[20];int amount=0,hangUp=0,pid,flag=0;//数目，挂起void main( ){int n;int a;n=1;clrscr( );while(n==1){cout<<"\n********************************************";cout<<"\n* 进程演示系统 *";cout<<"\n********************************************";cout<<"\n 1.创建新的进程 2.查看运行进程 ";cout<<"\n 3.换出某个进程 4.杀死运行进程 ";cout<<"\n 5.唤醒某个进程¨ 6.退出系统 ";cout<<"\n*********************************************"<<endl;cout<<"请选择 ";cin>>a;switch(a){case 1:create( );break;case 2:run( );break;case 3:exchange();//换出break;case 4:kill();break;case 5:wakeUp();break;case 6:exit(0);default:n=0;}}}void create(){ //创建进程int i=0;if (amount>=20){cout<<" 内存已满，请先结束或换出进程";}else{for (i=0;i<20;i++){if (internalMemory[i].state==0){break;}}cout<<"请输入新进程的pid: "<<endl;cin>>internalMemory[ i ].pid;cout<<"请输入新进程的优先级: "<<endl;cin>>internalMemory[amount].priority;cout<<"请输入新进程的大小: "<<endl;cin>>internalMemory[amount].size;cout<<"请输入新进程的内容: "<<endl;cin>>internalMemory[amount].info;internalMemory[i].state=1;amount++;}}void clrscr()//清除内存空间{for (int i=0;i<19;i++){internalMemory[i].pid=0;internalMemory[i].priority=0;internalMemory[i].size=0;internalMemory[i].state=0;}amount=0;}void run(){for (int i=0;i<20;i++){if (internalMemory[i].state==1){cout<<"当前内存中的进程：\n"<<endl;cout<<"当前运行的进程: ";cout<<internalMemory[i].pid<<endl;cout<<"当前运行进程的优先级: ";cout<<internalMemory[i].priority<<endl;cout<<"当前运行进程占用的空间大小: ";cout<<internalMemory[i].size;}}}void exchange( ){//唤出优先级最小的进程if (!amount){cout<<"当前没有运行进程\n";return;}cout<<"\n输入换出进程的ID值: ";cin>>pid;for (int i=0;i<20;i++){if (pid==internalMemory[i].pid){if (internalMemory[i].state==1){internalMemory[i].state=2;hangUp++;cout<<"\n已经成功换出进程\n";}else if (internalMemory[i].state==0){cout<<"\n要换出的进程不存在";}else{cout<<"\n要换出的进程已被挂起\n";}flag=1;break;}}if (flag==0){cout<<"\n要换出的进程不存在";}}void kill( ){if (!amount){cout<<"当前没有运行进程\n";return;}cout<<"请输入要杀死的进程: ";cin>>pid;for (int i=0;i<20;i++){if (pid==internalMemory[i].pid){if (internalMemory[i].state==1){internalMemory[i].state=0;amount--;cout<<"此进程被杀死"<<pid;}else if (internalMemory[i].state==0){cout<<"\n要杀死的进程不存在\n";}else{cout<<"\n要杀死的进程已被挂起\n";}flag=1;break;}}if (!flag){cout<<"\n要杀死的进程不存在\n";}}void wakeUp(){if (!amount){cout<<"当前没有运行进程"<<endl;return;}if (!hangUp){cout<<"当前没有挂起进程";return;}cout<<"请输入pid: ";cin>>pid;for (int i=0;i<20;i++){if (pid==internalMemory[i].pid){flag=0;if (internalMemory[i].state==2){internalMemory[i].state=1;hangUp--;cout<<"已经成功唤醒进程\n";}else if (internalMemory[i].state==0){cout<<"\n要换醒的进程不存在\n";}else{cout<<"\n要唤醒的进程已被挂起\n";}break;}}if (flag){cout<<"\n要唤醒的进程已被挂起\n"<<endl;}}8.实现的结果。
操作系统 实验2进程控制管理 实验报告
{
while((p2=fork( ))= = -1); /*创建子进程p2*/
if(p2= =0)
for(i=0;i<10;i++)
printf("son %d\n",i);
else
for(i=0;i<10;i++)
printf("parent %d\n",i);
}
}
5.退出后，用同样方法查看此文件的代码内容。
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。
实验用到的软件（：）
虚拟机VMWare/Virtual Box
fedora15
实验内容及关键步骤（代码）Q3（15分）
1.按照上一次实验的步骤,进入后需要切换到管理员,输入“su root”，输入密码之后，可以输入“ls”查看目录下的文件。附加：为了熟悉上一节实验课内容，我先创建了一个myleb2的文件夹，然后再在这个文件夹里创建一个子文件夹love，再在里面编译。
6.查看无问题后，输入“gcc –o test2 test2.c”，修改运行文件名，然后查看该文件夹下的所有文件，能看到“test2”运行文件。
7.运行“test2”文件，输入“./test2”，可查看运行结果为“daughter 0，daughter 1，daughter 2，daughter 3….. daughter 9”。
3.首先是读入文件内容，再次是看文件有没有指定程序运行，如果有则运行，如果没有则输出出错的信息。
实验中的问题及解决办法：
实验2进程状态转换及其PCB的变化
进程创建状态： PCB中记录进程 标识、父进程标 识等基本信息。
进程执行状态： PCB中增加记录 进程执行的CPU 寄存器信息，如 程序计数器、堆 栈指针等。
进程阻塞状态： PCB中记录进程 等待的资源或事 件，以及等待时 间和原因。
进程唤醒状态： PCB中更新进程 等待资源或事件 的状态，并重新 计算进程优先级。
就绪状态中，进程等待 CPU调度，一旦获得 CPU时间片，进程会从 就绪状态变为执行状态 。
进程因等待某个条件成立而无法继续执行 进程被阻塞，等待某个事件发生 进程被唤醒，条件成立，从阻塞状态转换到就绪状态 进程重新进入就绪队列，等待CPU调度执行
进程正常结束 进程异常结束 系统调用终止进程 父进程请求终止子进程
PART FIVE
准备实验器材和材料 按照实验指导书搭建实验电路 连接电源，启动实验设备
观察并记录实验现象和数据 分析实验结果，得出结论 清理实验现场，归还实验器材
准备实验器材和材料
按照实验指导书搭建实验 电路
连接电源，启动实验设备
观察并记录实验数据和现 象
分析实验结果，得出结论
清理实验现场，确保安全
实验结论：根据实验结果，得出实验结论，并指出实验的局限性和改进方向。
图表展示：利用图表展示实验结果，使数据更加直观易懂。
实验结果分析：对实验结果进行详细分析，包括数据对比、图表展示等 实验结论：根据实验结果得出结论，总结实验的成功与不足 实验收获：从实验中获得了哪些知识、技能和经验，如何应用到实际工作中 未来展望：对实验的未来发展进行展望，提出改进和优化的建议
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
CONTENTS
操作系统 实验
实验一Windows进程观测一、实验目的通过对Windows编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解Windows的结构。
1-1运行结果(如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：_________________1-2运行结果：____：__________在网络百度到解决方法：Windows项目要使用Windows子系统, 而不是Console, 可以这样设置:[Project] --> [Settings] --> 选择"Link"属性页,在Project Options中将/subsystem:console改成/subsystem:windows1-3运行结果：__________________1-4运行结果：__二实验心得：（1）通过实验我知道了操作系统是用来控制及指挥电脑系统运作的软件程序。
操作系统管理和控制系统资源。
计算机的硬件、软件、数据等都需要操作系统的管理。
操作系统通过许多的数据结构，对系统的信息进行记录，根据不同的系统要求，对系统数据进行修改，达到对资源进行控制的目的。
（2）windows进程的组成:a一个私有的虚拟地址空间b一个可执行程序c一个已经打开句柄的列表d一个被称为访问令牌的安全区e一个被称为进程id的唯一标识实验二 Windows进程控制一、实验目的1) 通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Windows进程的“一生”。
2) 通过阅读和分析实验程序，学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方法。
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_____ ExitProcess()______ 或___ TerminateProcess()___API函数终止。
2-1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。
实验主要内容及进程
实验主要内容及进程
实验主要内容及进程应由本人根据自身实际情况书写，以下仅供参考，请您根据自身实际情况撰写。
实验主要内容：
1. 实验目的：通过实验了解某种物质的性质和变化规律，探索其应用前景。
2. 实验原理：介绍实验所依据的基本原理和理论，包括相关化学反应方程式、物理定律等。
3. 实验步骤：详细描述实验操作过程，包括实验器材、实验步骤、注意事项等。
4. 实验数据记录与处理：记录实验数据，并进行必要的处理和分析，以便得出结论。
5. 实验结论：根据实验数据和结果，得出结论，并对其应用前景进行探讨。
实验进程：
1. 准备阶段：确定实验目的和原理，准备实验器材和试剂。
2. 实验操作阶段：按照实验步骤进行操作，记录实验数据。
3. 数据处理与分析阶段：对实验数据进行处理和分析，得出结论。
4. 结论与展望阶段：总结实验结果，探讨其应用前景，并提出改进意见。
操作系统实验二进程调度
操作系统实验二进程调度摘要：进程调度是操作系统中重要的功能之一，可以决定进程的优先级和执行顺序。
本实验主要介绍了进程调度的概念、不同的调度算法以及如何实现进程调度。
一、概念介绍进程调度是操作系统中的一项重要功能，用于决定哪个进程能够在处理器上运行。
在操作系统中存在多个进程需要同时运行，而处理器资源有限，因此需要通过进程调度来合理地安排进程的执行顺序，提高系统的效率。
进程调度的目标是使系统的吞吐量最大化、响应时间最短、资源利用率最高等。
常见的调度策略包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转、优先级调度等。
二、调度算法介绍1.先来先服务（FCFS）先来先服务（FCFS）是最简单的调度算法，按照进程到达的顺序进行调度，先到达的进程先执行。
FCFS算法不考虑进程的优先级和执行时间，容易导致平均等待时间长。
2.最短作业优先（SJF）最短作业优先（SJF）调度算法按照进程所需的CPU时间进行排序，优先调度所需时间最短的进程。
SJF算法可以减少平均等待时间，但可能会导致长作业等待时间过长。
3.时间片轮转时间片轮转是一种抢占式调度策略，将处理器的使用权分割为若干个时间片，每个进程在一个时间片内运行，如果时间片用完仍未运行完，则将该进程放到队列的末尾，并让下一个进程运行。
时间片轮转算法保证了公平性和响应时间，但可能会导致上下文切换次数过多。
4.优先级调度优先级调度是根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程先执行。
优先级可以根据进程类型、实时性等因素确定，不同的操作系统可能有不同的优先级范围和策略。
三、实验步骤1.定义进程结构：定义进程结构体，包含进程ID、进程状态、优先级、执行时间等信息。
2.初始化进程队列：将所有进程按照到达的先后顺序加入到进程队列中。
3.实现调度算法：根据不同的调度算法，实现相应的进程调度算法代码。
可以使用循环遍历进程队列，并根据不同的调度策略决定下一个要执行的进程。
4.执行进程调度：在每个时间片结束后，根据调度算法选取下一个要执行的进程，并更新进程的状态和执行时间。
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实验2--进程观察实验实验二进程观察实验（二）：进程的控制实验目的1、了解进程创建后对进程控制的系统调用，可实现对进程的有效控制2、掌握进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法实验内容1、通过相关命令，对进程的状态进行控制。
2、编写程序，使用fork( )创建一个子进程。
使用相关的系统调用控制进程的状态。
观察并分析多进程的执行次序及状态转换。
实验基础一、进程的控制进程因创建而存在，因执行完成或异常原因而终止.在进程的生命周期中，进程在内存中有三种基本状态:就绪，执行，阻塞.进程状态的转换是通过进程控制原语来实现的。
Linux操作系统提供了相应功能的系统调用及命令，来实现用户层的进程控制。
二、相关的命令（1）睡眠指定时间执行格式：# sleep xx为指定睡眠的秒数。
（2）结束或终止进程kill执行格式：# kill [-9] PID （PID为利用ps命令所查出的process ID）例：kill -9 456 终止process ID 为456的process（3）后台（background）执行process command 的命令执行格式：# command & （在命令后加上&）例：gcc file1 & 在后台编译file1.c注意：按下^Z，暂停正在执行的process。
键入”bg”，将所暂停的process置入background中继续执行。
例：# gcc file1 &^Zstopped# bg（4）查看正在background中执行的process执行格式：# jobs（5）结束或终止在background中的进程kill执行格式：# kill %n例：kill %1 终止在background中的第一个jobkill %2 终止在background中的第二个job三、相关的系统调用在LINUX中fork( )是一个非常有用的系统调用，但在LINUX中建立进程除了fork( )之外，也可用与fork( ) 配合使用的exec( )。
1、exec( )系列系统调用exec( )系列，也可用于新程序的运行。
fork( )只是将父进程的用户级上下文拷贝到新进程中，而exec( )系列可以将一个可执行的二进制文件覆盖在新进程的用户级上下文的存储空间上，以更改新进程的用户级上下文。
exec( )系列中的系统调用都完成相同的功能，它们把一个新程序装入内存，来改变调用进程的执行代码，从而形成新进程。
如果exec( )调用成功，调用进程将被覆盖，然后从新程序的入口开始执行，这样就产生了一个新进程，新进程的进程标识符id 与调用进程相同。
exec( )没有建立一个与调用进程并发的子进程，而是用新进程取代了原来进程。
所以exec( )调用成功后，没有任何数据返回，这与fork( )不同。
exec( )系列系统调用在LINUX系统库unistd.h中，共有execl、execlp、execle、execv、execvp五个，其基本功能相同，只是以不同的方式来给出参数。
一种是直接给出参数的指针，如：int execl(path,arg0[,arg1,...argn],0);char *path,*arg0,*arg1,...,*argn;另一种是给出指向参数表的指针，如：int execv(path,argv);char *path,*argv[ ];另外，在linux中，出于安全的考虑，限制了exec()可以执行的新程序的位置为系统指定的搜索路径。
例如：execl(“/bin/ls”,”ls”,NULL);execl(“/usr/bin/gcc”,”-v”,NULL);execl(“./test”,NULL);//当前目录下的可执行程序2、exec( )和fork( )联合使用系统调用exec和fork( )联合使用能为程序开发提供有力支持。
用fork( )建立子进程，然后在子进程中使用exec( )，这样就实现了父进程与一个与它完全不同子进程的并发执行。
一般，wait、exec联合使用的模型为：int status;............if (fork( )= =0){...........;execl(...);...........;}wait(&status);3、wait（）等待子进程运行结束。
如果子进程没有完成，父进程一直等待。
wait( )将调用进程挂起，直至其子进程因暂停或终止而发来软中断信号为止。
如果在wait( )前已有子进程暂停或终止，则调用进程做适当处理后便返回。
wait( )给我们提供了一种实现进程同步的简单方法。
系统调用格式：int wait(status)int *status;其中，status是用户空间的地址。
它的低8位反应子进程状态，为0表示子进程正常结束，非0则表示出现了各种各样的问题；高8位则带回了exit( )的返回值。
exit( )返回值由系统给出。
核心对wait( )作以下处理：（1）首先查找调用进程是否有子进程，若无，则返回出错码；（2）若找到一处于“僵死状态”的子进程，则将子进程的执行时间加到父进程的执行时间上，并释放子进程的进程表项；（3）若未找到处于“僵死状态”的子进程，则调用进程便在可被中断的优先级上睡眠，等待其子进程发来软中断信号时被唤醒。
4、sleep（）睡眠指定时间。
系统调用格式：void sleep(int second)其中，second为指定睡眠的秒数。
该函数使得当前进程自我阻塞second秒，由执行态转换成阻塞态，直到系统唤醒。
5、exit（）终止进程的执行。
系统调用格式：void exit(status)int status;其中，status是返回给父进程的一个整数，以备查考。
为了及时回收进程所占用的资源并减少父进程的干预，LINUX/LINUX利用exit( )来实现进程的自我终止，通常父进程在创建子进程时，应在进程的末尾安排一条exit( )，使子进程自我终止。
exit(0)表示进程正常终止，exit(1)表示进程运行有错，异常终止。
如果调用进程在执行exit( )时，其父进程正在等待它的终止，则父进程可立即得到其返回的整数。
核心须为exit( )完成以下操作：（1）关闭软中断（2）回收资源（3）写记帐信息（4）置进程为“僵死状态”实验指导1、参照参考程序编写程序，其中父进程无限循环。
在后台执行该程序。
[root@localhost lab2]# vi fork_1.c[root@localhost lab2]# gcc fork_1.c -o def [root@localhost lab2]# ./def &[1] 3620def fork_1.c子进程用exec( )装入命令ls ，exec( )后，子进程的代码被ls的代码取代，这时子进程的PC指向ls的第1条语句，开始执行ls的命令代码。
如果是下面这种：[root@localhost lab2]# ./def则只有用^c强行终止父进程，则在第2步结果就不同了，父子进程都成为僵死进程。
2、显示当前终端上启动的所有进程。
[root@localhost lab2]# ps -afUID PID PPID C STIME TTY TIME CMDroot 3620 3126 0 20:11 pts/100:00:00 ./defroot 3621 3620 0 20:11 pts/100:00:00 [ls <defunct>]root 3623 3126 0 20:12 pts/1 00:00:00 ps -af其中，”<defunct>”说明进程”ls”是一个僵死进程。
父进程创建一个子进程后，可以用wait()等待回收其子进程的资源，也可以正常终止后由系统回收其子进程的资源。
”./def ”就是”ls”的父进程。
”./def ”进程中，既没有等待回收其子进程的资源，也没有正常终止，因此造成”ls”成为一个僵死进程。
3、用kill命令直接杀死该子进程，看看是否能够成功？[root@localhost lab2]# kill -9 3621[root@localhost lab2]# ps -af为什么不能杀死？因为父进程还没结束。
4、用kill命令杀死父进程之后呢？解释原因。
[root@localhost lab2]# kill -9 3620[root@localhost lab2]# ps -af但是如果父子进程都异常终止，则shell进程将回收其资源。
Init进程回收所有僵死进程资源？5、修改程序fork_1.c，在父进程执行”while(1)”之前，添加代码”wait(0);”。
在后台执行该程序。
显示当前终端上启动的所有进程。
解释原因。
6、修改以上程序，在子进程执行”printf(“Is son:\n”);”之前添加代码“sleep(1);”。
观察多进程的执行序列，解释原因。
7、选作：修改“多进程环境实验”中的参考程序，在“子进程1段”前添加代码“sleep(2);”，在“父进程段b”前添加代码“wait(0); wait(0);”。
观察多进程的执行序列，解释原因。
试一下作其它修改后的效果？参考程序#include<stdio.h>#include<unistd.h>main( ){int pid;pid=fork( ); /*创建子进程*/switch(pid){case -1: /*创建失败*/printf("forkfail!\n");exit(1);case 0: /*子进程*/printf(“Isson:\n”);execl("/bin/ls","ls","-1",NULL);printf("execfail!\n");exit(1);default: /*父进程*/printf("lsparent:\n");while(1)sleep(1);exit(0);}}思考题（1）可执行文件加载时进行了哪些处理？参考程序中，什么时候执行语句”printf("exec fail!\n");”？（2）实验指导中的第5步，wait( )是如何实现进程同步的？（3）实验指导中的第6步，sleep(1)为什么能导致进程切换？创建进程：#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main(){pid_t pid;if(-1 == (pid = fork())){printf("Error happened in fork function!\n");return 0;}if(0 == pid){printf("This is child process: %d\n", getpid());}else{printf("This is parent process: %d\n", getpid());}return 0;}使用wait函数让父进程等待子进程运行结束后才开始运行。