操作系统实验报告进程通信管理

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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。

操作系统实验报告6

操作系统实验报告6

操作系统实验报告6一、实验目的本次操作系统实验的主要目的是深入了解和掌握操作系统中进程管理、内存管理、文件系统等核心概念和相关技术,通过实际操作和观察,增强对操作系统工作原理的理解,并提高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,实验工具包括 Visual Studio 2019 等。

三、实验内容(一)进程管理实验1、创建多个进程,并观察它们的运行状态和资源占用情况。

通过编写简单的C++程序,使用Windows API 函数创建多个进程。

在程序中,设置不同的进程优先级和执行时间,观察操作系统如何调度这些进程,以及它们对 CPU 使用率和内存的影响。

2、进程间通信实现了进程间的管道通信和消息传递。

通过创建管道,让两个进程能够相互交换数据。

同时,还使用了 Windows 的消息机制,使进程之间能够发送和接收特定的消息。

(二)内存管理实验1、内存分配与释放使用 C++的动态内存分配函数(如`malloc` 和`free`),在程序运行时动态申请和释放内存。

观察内存使用情况,了解内存碎片的产生和处理。

2、虚拟内存管理研究了 Windows 操作系统的虚拟内存机制,通过查看系统的性能监视器,观察虚拟内存的使用情况,包括页面文件的大小和读写次数。

(三)文件系统实验1、文件操作进行了文件的创建、读取、写入、删除等基本操作。

通过编写程序,对不同类型的文件(如文本文件、二进制文件)进行处理,了解文件系统的工作原理。

2、目录操作实现了目录的创建、删除、遍历等功能。

了解了目录结构在文件系统中的组织方式和管理方法。

四、实验步骤(一)进程管理实验步骤1、打开 Visual Studio 2019,创建一个新的 C++控制台项目。

2、在项目中编写代码,使用`CreateProcess` 函数创建多个进程,并设置它们的优先级和执行时间。

3、编译并运行程序,通过任务管理器观察进程的运行状态和资源占用情况。

(完整word版)操作系统实验报告实验一进程管理

(完整word版)操作系统实验报告实验一进程管理

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…r w),共有w类,每类数目为r1…r w.随机产生n进程P i(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。

《操作系统》实验报告

《操作系统》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. 掌握进程的创建、调度、同步和通信机制。

3. 学习使用进程管理工具进行进程操作。

4. 提高对操作系统进程管理的理解和应用能力。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 软件环境:Visual Studio 20193. 实验工具:C++语言、进程管理工具(如Task Manager)三、实验内容1. 进程的创建与销毁2. 进程的调度策略3. 进程的同步与互斥4. 进程的通信机制四、实验步骤1. 进程的创建与销毁(1)创建进程使用C++语言编写一个简单的程序,创建一个新的进程。

程序如下:```cpp#include <iostream>#include <windows.h>int main() {// 创建进程STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(&si, sizeof(si));si.cb = sizeof(si);ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));// 创建进程if (!CreateProcess(NULL, "notepad.exe", NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)) {std::cout << "创建进程失败" << std::endl;return 1;}std::cout << "进程创建成功" << std::endl;// 等待进程结束WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE);// 销毁进程CloseHandle(pi.hProcess);CloseHandle(pi.hThread);return 0;}```(2)销毁进程在上面的程序中,通过调用`WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE)`函数等待进程结束,然后使用`CloseHandle(pi.hProcess)`和`CloseHandle(pi.hThread)`函数销毁进程。

操作系统-进程管理实验报告

操作系统-进程管理实验报告

操作系统-进程管理实验报告实验一进程管理1.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,研究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。

2.实验预备内容(1)阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理概念的理解;(2)阅读Linux的fork()源码文件,分析进程的创建过程。

3.实验内容(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“c”。

试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。

源代码如下:#include<XXX>#include<XXX>#include<unistd.h>#include <XXX>#include <XXX>int main(int argc,char* argv[]){pid_t pid1,pid2;pid1 = fork();if(pid1<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed");exit(-1);}else if(pid1 == 0){printf("b\n");}else{pid2 = fork();if(pid2<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed"); exit(-1);}else if(pid2 == 0){printf("c\n");}else{printf("a\n");sleep(2);exit(0);}}return 0;}结果如下:分析原因:pid=fork();操纵体系创建一个新的历程(子历程),而且在历程表中相应为它建立一个新的表项。

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。

进程通信的实验报告

进程通信的实验报告

一、实验目的1. 理解进程通信的概念和作用。

2. 掌握进程通信的常用方法,包括管道、消息队列、信号量等。

3. 通过编程实践,加深对进程通信机制的理解和应用。

二、实验环境操作系统:Linux开发环境:gcc三、实验内容1. 管道通信2. 消息队列通信3. 信号量通信四、实验步骤及分析1. 管道通信(1)实验步骤1)创建一个父进程和一个子进程;2)在父进程中创建一个管道,并将管道的读端和写端分别赋给父进程和子进程;3)在父进程中,通过管道的写端发送数据给子进程;4)在子进程中,通过管道的读端接收父进程发送的数据;5)关闭管道的读端和写端;6)结束进程。

(2)实验分析通过管道通信,实现了父进程和子进程之间的数据传递。

管道是半双工通信,数据只能单向流动。

在本实验中,父进程向子进程发送数据,子进程接收数据。

2. 消息队列通信(1)实验步骤1)创建一个消息队列;2)在父进程中,向消息队列中发送消息;3)在子进程中,从消息队列中接收消息;4)删除消息队列;5)结束进程。

(2)实验分析消息队列是一种进程间通信机制,允许不同进程之间传递消息。

消息队列的创建、发送、接收和删除等操作都是通过系统调用实现的。

在本实验中,父进程向消息队列发送消息,子进程从消息队列接收消息,实现了进程间的消息传递。

3. 信号量通信(1)实验步骤1)创建一个信号量;2)在父进程中,对信号量执行P操作,请求资源;3)在子进程中,对信号量执行V操作,释放资源;4)结束进程。

(2)实验分析信号量是一种用于实现进程同步的机制。

在进程通信中,信号量可以用来协调多个进程对共享资源的访问。

在本实验中,父进程和子进程通过信号量实现了对共享资源的同步访问。

五、实验结果1. 管道通信实验结果:父进程成功向子进程发送数据,子进程成功接收数据。

2. 消息队列通信实验结果:父进程成功向消息队列发送消息,子进程成功从消息队列接收消息。

3. 信号量通信实验结果:父进程成功获取资源,子进程成功释放资源。

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

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。

实验一 进程通信操作系统实验报告

实验一 进程通信操作系统实验报告




2.用pipe()创建一个管道,然后用fork()创建两个生产进程和两个消费进程,它们之间能过pipe()传递信息。


结果
遇到问题及解决方法
int i,pid,status;
for(i=0;i<4;i++) pid=wait(*status); i,pid,status;


结果
遇到问题及解决方法
retval=clone((void*)producer,&(stack[4095]),clone_flag, (void*&arg);此语句void*后缺少),正确语句应为:
retval=clone((void*)producer,&(stack[4095]),clone_flag, (void*)&arg);
for(i=0;i<4;i++) pid=wait(&status);
if(id==1) stcopy(w_buf,"ccc\0");
else strcpy(w_buf,"ddd\0");
此语句中stcopy词语写错,应改为strcpy,即
if(id==1) strcpy(w_buf,"ccc\0");
学年第学期
操作系统课程
实验报告
学院:
专业:
班级:
姓名:
学号:
任课教师:
实验日期:2017年4月11日
实验题目
实验一进程通信
实验地点
实验目的
1.理解Linux系统的进程通信机构(IPC)允许在任意进程间大批量地交换数据的过程。

操作系统实验报告进程通信管理

操作系统实验报告进程通信管理
p2,pare nt。
2.给父进程中 断信号, 父进程开始 终止子进程,但是由于 添加了
signal(SIGINT, SIG_IGN);
2.
编制一段程序,实现进程的管道通信。使用系统调用
Child
Child 2 is sending a message!
而父进程则从管道中读出来自两个子进程的信息,显示在屏幕上。
漳州师范学院
实验报告
班 级
同组人
课程名称:操作系统
实验题目:进程通信管理
实验目的与要求
1.加深理解进程并发执行的概念,认识多进程并发执行的实质;
2.观察进程争夺资源的现象,分析其进程和原因,学习解决进程互斥 的方法;
3.了解Linux系统中多进程之间通过软中断通信以及管道通信基本原 理和应用方法;
实 验 环 境 的 配 置
{
while(wait_mark!=0);
}
void stop()
{
wait_mark=0;
}
1
理解分析:1.先创建父进程,由父进程分别产生子进程1和子进程2,依次输出pl,
p2,pare nt。
2.给父进程中断信号,父进程终止子进程,运行stop函数wait_mark=O;跳
出wait ing函数,输出pare nt process is killed!
PC兼容机。Window xp以上操作系统
第1页
闽南师范大学
1.软中断通信
编制一段程序,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ctrl+c键),当捕捉到中断信 号后,父进程用系统调用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:

操作系统进程管理实验报告

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。

操作系统实验报告进程的管道及消息通信

操作系统实验报告进程的管道及消息通信

对观察到的内容做详细记录分析, 并写出实验报告。

对观察到的内容做详细记录分析,并写出实验报告。

四、实验过程与分析1.使用无名管道pipe(), 进行父子进程之间的通信。

编写的程序如下:运行结果如下:结果分析:父进程首先被调用时, 运行结果为:之后父进程阻塞等待子进程终止, 当系统调度子进程运行时, 输出如下的信息:之后父进程被唤醒, 调度运行, 输出如下结果后程序退出。

对于以上的结果: 首先父进程使用pipe(chan1)系统调用打开一个无名管道, 之后创建一个子进程。

子进程复制父进程的打开文件表。

为了正确通信, 父进程关闭读通道close(chan1[0]), 子进程关闭写通道close(chan1[1])。

父进程向管道写, 子进程从管道读。

完成一次通信之后, 父进程分别关闭自己的写/读通信, 管道文件消失。

2.以命名行为参数的管道文件的示例。

(假设有一个可执行程序chcase, 从标准输入设备读字符, 将小写字母转化成大写字母并输出。

主程序使用popen创建管道, 实现蒋某文本文件中的字幕转化成大写字母, 其中的文本文件名作为参数传进来。

)编写的程序如下:运行结果是:结果分析: 通过程序运行结果可知, 先打开文本文件, 如果文本打开失败, 则执行exit(1), 退出程序, 如果文本通过函数开成功, 则popen创建一个可写管道, 将命令行chcase的输入与管道的输入连接起来, 然后向管道输入数据, 此时命令行就可以通过管道接受文本文件的数据了,在从文件中读出数据时, 独处的内容放在line[]数组中,fpin表示从刚打开的文件里读出。

之后要编写字母大小写转化函数, 来实现小写字母转化成大写字母。

3.创建有名管道。

编写的程序如下:运行结果是:前台运行结果:后台运行结果:结果分析: 此程序是把管道和命令联系起来, read( )的系统调用格式是read(fd,buf,n), 参数定义是int read(fd,buf,n); int fd; char *buf; unsigned n;它的功能是从fd所指示的文件中读出n个字节的数据, 并将它们送至由指针buf所指示的缓冲区中。

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

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。

实验进程管理实验报告

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

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

进程控制与进程通信程序实验报告1. 背景进程控制与进程通信是操作系统的重要概念之一,它们在现代计算机系统中起到了至关重要的作用。

进程控制是指操作系统对进程的创建、执行、中止和切换等各种操作的管理和控制,进程通信则是指进程之间通过各种方式传递信息和实现协作的机制。

在本次实验中,我们需要编写一个进程控制与进程通信程序。

通过实现进程的创建、执行和中止等基本操作,并通过进程通信机制进行信息传递,实现多个进程之间的协作。

本实验将帮助我们进一步理解和掌握进程控制与进程通信的原理和操作。

2. 分析2.1 实验要求本次实验要求我们编写一个进程控制与进程通信程序,实现以下功能:1.创建一个主进程和多个子进程,并实现进程的执行和切换;2.子进程之间通过进程通信机制传递信息;3.实现多个子进程之间的协作,完成指定的任务。

2.2 系统设计为了满足实验的要求,我们可以按照以下步骤设计我们的系统:1.创建主进程和多个子进程:使用操作系统提供的进程创建函数,创建一个主进程和多个子进程。

主进程将负责协调子进程的执行和协作。

2.进程执行和切换:使用操作系统提供的进程执行和切换函数,实现进程的执行和切换操作。

主进程可以通过改变进程的状态和优先级来控制进程的执行和切换。

3.进程通信机制:使用操作系统提供的进程通信机制,如消息队列、共享内存等,实现子进程之间的信息传递。

可以定义统一的消息格式,并使用相应的函数进行消息的发送和接收。

4.进程协作:根据实验要求,设计子进程之间的协作方式。

可以使用信号量、条件变量等机制来实现多个子进程之间的同步和互斥。

2.3 实验结果实验的结果将是一个能够创建多个子进程,并通过进程通信进行协作的程序。

程序将实现以下功能:1.主进程创建多个子进程,并通过改变进程的状态和优先级来控制进程的执行;2.子进程通过进程通信机制传递信息,完成指定的任务;3.子进程之间通过协作实现同步和互斥,保证任务的正确执行。

3. 实验步骤3.1 创建进程首先,我们需要创建主进程和多个子进程。

进程管理_实验报告

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。

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漳州师范学院
实验报告
班级 13网络1班学号1308990337 姓名成绩
printf("child process 2 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
else
{//子进程1
printf("p1\n");
wait_mark=1;
signal(16,stop);
waiting();
lockf(1,1,0);
printf("child process 1 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
void waiting()
{
while(wait_mark!=0);
}
void stop()
{
wait_mark=0;
}
1.分析结果并理解以上程序。

理解分析:1.先创建父进程,由父进程分别产生子进程1和子进程2,依次输出p1,p2,parent。

2.给父进程中断信号,父进程终止子进程,运行stop函数wait_mark=0;跳出waiting函数,输出parent process is killed!
2.修改程序,查看修改前结果跟修改后结果的区别,分析原因。

... ...
else {
signal(SIGINT, SIG_IGN); /* add this line */
signal(17,stop);
... ...
... ...}
}
else {
signal(SIGINT, SIG_IGN); /* add this line */
signal(16,stop);
... ...
... ...
理解分析:1.先创建父进程,由父进程分别产生子进程1和子进程2,依次输出p1,p2,parent。

2.给父进程中断信号,父进程开始终止子进程,但是由于添加了signal(SIGINT, SIG_IGN);语句,相当于使子进程忽略键入信号,此时按ctrl+c 不会将子进程终止,程序可以正常运行。

于是输出child process 1 is killed by parent!和child process 2 is killed by parent!
read(fd[0],InPipe,50);//从管道读取端读取数据存入InPipe
printf("%s\n",InPipe);//输出InPipe的内容
wait(0);//暂停当前进程的执行
read(fd[0],InPipe,50);//从上一次读取位置继续读取数据存入InPipe
printf("%s\n",InPipe);//输出InPipe的内容
exit(0);
}
}
}
请理解以上程序,多次运行并分析结果,并回答以下问题。

理解分析:在该管道通信中,有时是子进程p1,p2往管道中传送数据完后父进程再从管道中读取数据,有时是子进程p1往管道中传送数据后父进程从管道中读取数据,然后子进程p2再往管道中传送数据,父进程再从管道中读取数据。

1)管道通信的概念是什么
管道通信即发送进程以字符流形式将大量数据送入管道,接收进程可从管道接收数据,二者利用管道进行通信。

2)同步和互斥的概念是什么,在程序中如何实现的
同步:是指散步在不同进程之间的若干程序片断,它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行,这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。

互斥:是指散步在不同进程之间的若干程序片断,当某个进程运行其中一个程序片段时,其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段,只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。

程序中实现:1.(子进程和父进程).父进程读出之前确定管道中有数据,否则阻塞自己,这一点通过系统调用wait()函数既可以实现,当子进程结束时父进程才执行,那么此时管道中肯定有子进程写入的数据了(这可以通过进程见的同步来办到)
2.(子进程之间)子进程在写入之前要确定管道中的数据已被父进程读出,否则不能写入或者阻塞自己。

(这可以通过进程见的互斥来间接办到,因为子进程间的互斥,所以每个子进程在执行开始都对管道pipe加锁,并且子进程在向管道中写入数据后还有调用sleep()系统用调用睡眠若干时间,那么就可保证父进程能够从管道中读出数据,然后下一子进程才能写入)
注:如果填写内容超出表格,自行添加附页。

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