10_Linux下进程的创建与使用
操作系统创建进程的流程
操作系统创建进程的流程一、引言在计算机科学中,进程是指计算机中正在运行的一个程序实例。
操作系统负责管理和控制进程的创建、执行和终止。
进程的创建是操作系统的重要功能之一,本文将详细介绍操作系统创建进程的流程。
二、进程的定义进程是指在计算机系统中正在运行的一个程序实例,它具有独立的内存空间和执行环境。
每个进程都有自己的标识符(PID)和状态,可以并发地执行不同的任务。
三、进程的创建流程操作系统创建进程的流程大致可以分为以下几个步骤:1. 程序加载:首先,操作系统需要将要执行的程序从存储介质(如硬盘)加载到内存中。
这涉及到磁盘读取和内存分配等操作。
2. 内存分配:在将程序加载到内存中后,操作系统需要为新进程分配一块独立的内存空间。
这样,进程就可以在自己的地址空间中执行,而不会与其他进程相互干扰。
3. 上下文切换:在为新进程分配内存空间后,操作系统需要保存当前进程的上下文信息,包括程序计数器、寄存器等。
然后,操作系统将控制权转移到新进程,开始执行它的代码。
4. 初始化:新进程开始执行后,操作系统需要对其进行初始化。
这包括设置进程的状态、打开文件描述符、建立与其他进程的通信等。
5. 执行程序:一旦新进程被初始化,操作系统就会开始执行该进程的代码。
进程可以执行一系列指令,访问内存和设备资源,并进行各种计算和操作。
6. 进程调度:在多任务环境下,操作系统需要合理地调度进程的执行顺序。
进程调度算法可以根据不同的策略来选择下一个要执行的进程,如时间片轮转、优先级调度等。
7. 进程终止:当进程完成其任务或发生错误时,操作系统会终止该进程的执行。
在终止进程之前,操作系统会释放进程占用的内存和资源,并通知其他相关进程。
四、进程控制块(PCB)操作系统创建进程时,会为每个进程分配一个进程控制块(PCB),用于保存进程的相关信息。
PCB包括进程的标识符、状态、优先级、程序计数器、寄存器、内存分配信息等。
PCB的存在使得操作系统能够有效地管理和控制进程的创建、执行和终止。
操作系统实验3进程的创建控制实验
操作系统实验3进程的创建控制实验实验三的目标是通过实现一个进程控制程序,来加深我们对进程创建和控制机制的理解,并通过实践来熟悉和掌握相关的编程技巧。
在进行实验之前,我们需要先了解进程的一些基本概念和相关知识。
首先,进程的创建是通过操作系统中的系统调用来完成的。
在Linux系统中,常用的创建进程的系统调用有fork(和exec(。
fork(系统调用可以创建一个新的进程,该进程与调用fork(的进程几乎完全相同;而exec(系统调用则在新创建的进程中执行一个新的程序。
另外,进程的控制机制主要是通过进程的状态来实现的。
进程可以处于就绪状态、运行状态和阻塞状态。
就绪状态的进程可以被调度器选择后立即运行,而阻塞状态的进程则需要等待一些条件满足后才能被唤醒并变为就绪状态。
实验三的具体内容包括:1. 编写一个程序,通过调用fork(创建多个子进程。
子进程和父进程可以并行执行,共享程序的代码和数据段。
2. 子进程通过调用exec(系统调用执行不同的程序。
可以通过调用不同的exec(函数或者传入不同的参数来执行不同的程序。
3. 子进程执行的程序可能会产生不同的结果,比如输出不同的字符串或者产生不同的返回值。
我们可以通过wait(系统调用等待子进程退出,并获取子进程的返回值。
4. 父进程可以通过调用waitpid(系统调用来选择等待一些特定的子进程,以及获取特定子进程的返回值。
通过实验三的实践,我将更加深入地了解进程的创建和控制机制。
实验三的实验结果将让我熟悉和掌握相关的编程技巧,为我今后更加熟练地编写和控制进程打下坚实的基础。
总之,实验三是一个非常有意义的实验,将帮助我更加深入地理解进程的创建和控制机制,并通过实践获得相关的编程技巧。
这将对我今后的学习和实践有很大的帮助。
Linux 进程的启动方式
Linux 进程的启动方式程序或者命令的执行实际上是通过进程实现的。
通常情况下,程序或者命令是保存在硬盘上的,当在命令行中输入一个可执行程序的文件名或者命令并按下Enter 键后,系统内核就将该程序或者命令的相关代码加载到内存中开始执行。
系统会为该程序或者命令创建一个或者多个相关的进程,通过进程完成特定的任务。
启动进程的方式有两种,分别为前台启动方式和后台启动方式。
1.以前台方式启动进程在终端窗口的命令行上输入一个Linux命令并按Enter键,以前台方式启动了一个进程。
例如,在终端窗口上执行“find /-name myfile.txt”命令,就可以以前台的方式启动一个进程。
而在该进程还未执行完时,可按下Ctrl+z组合键将该进程暂时挂起。
然后,可以使用ps命令查看该进程的有关信息,如图41所示。
图41 前台方式启动进程2.以后台方式启动进程在前台运行的进程是正在进行交互操作的进程,它可以从标准输入设备接收输入,并将输出结果送到标准输出设备,在同一时刻只能有一个进程在前台运行。
而在后台运行的进程一般不需要进行交互操作,不接收终端的输入。
通常情况下,可以让一些运行时间较长而且不接受终端输入的程序以后台方式运行,让操作系统调度它。
要在命令行上以后台方式启动进程,需要在执行的命令后添加一个“&”。
例如,在终端窗口的命令行上输入命令“find / -name myfile2.txt &”并按下Enter键后将从后台启动一个进程。
启动后,系统会显示如下所示的信息:[2] 3516这里的数字2表示该进程是运行于后台的第2个进程,数字3516是该进程的PID(即进程标识码,用于惟一地标识一个进程)。
然后,出现了shell提示符,这表示已返回到前台。
这时,执行ps命令将能够看到现在在系统中有两个由find命令引起的进程,它们的标识号是不同的,因而是两个不同的进程,其中,PID为3385的进程就是刚才被挂起的进程。
linux进程管理实验心得
linux进程管理实验心得在操作系统课程中,我们进行了一系列关于Linux进程管理的实验。
通过这些实验,我对Linux进程管理有了更深入的理解,并且学到了很多有关进程管理的知识和技巧。
在这篇文章中,我将分享我的实验心得和体会。
首先,我学会了如何创建和终止进程。
在实验中,我们使用了fork()函数来创建子进程,并使用exec()函数来加载新的程序。
这样,我们可以在一个进程中创建多个子进程,并且每个子进程可以执行不同的任务。
而通过调用exit()函数,我们可以终止一个进程的执行。
这些操作让我更加清楚地了解了进程的创建和终止过程。
其次,我学会了如何管理进程的优先级。
在Linux中,每个进程都有一个优先级,用于决定进程在CPU上执行的顺序。
通过使用nice命令,我们可以为进程设置不同的优先级。
较高的优先级意味着进程将更频繁地获得CPU时间片,从而提高了进程的执行效率。
这对于提高系统的整体性能非常重要。
此外,我还学会了如何监控和调试进程。
在实验中,我们使用了ps命令来查看当前系统中正在运行的进程。
通过查看进程的状态和资源使用情况,我们可以了解到系统的运行状况。
而使用top命令,则可以实时地监控进程的运行情况。
此外,我们还学会了使用gdb调试器来调试进程。
通过设置断点和观察变量的值,我们可以找到程序中的错误并进行修复。
最后,我认识到进程管理是操作系统中非常重要的一部分。
一个好的进程管理系统可以提高系统的性能和稳定性。
通过合理地管理进程的创建、终止和调度,可以使系统更加高效地利用资源,并且能够更好地响应用户的需求。
因此,学习和掌握进程管理技术对于成为一名优秀的系统管理员或开发人员来说是非常重要的。
通过这些实验,我不仅学到了很多关于Linux进程管理的知识,还提高了自己的实践能力和问题解决能力。
在实验过程中,我遇到了各种各样的问题,但通过查阅资料、与同学讨论和不断尝试,我最终成功地解决了这些问题。
这让我更加自信地面对未来的挑战。
如何执行在Linux上运行的应用程序
如何执行在Linux上运行的应用程序关键字:Linux 先决条件 要充分理解本文,必须具备Windows 环境下桌面应用程序的工作经验,我认为读者对如何使用Linux 桌面有一个基本的了解。
使用一个运行的Linux 计算来机探讨本文的概念和示例是很有帮助的。
概述 有时候第一次在Linux 上运行一个应用程序需要一点额外工作。
有些应用程序,比如服务器服务,可能无法安装为服务,因此您需要从命令行启动这些应用程序。
对于启动这些应用程序的用户帐户而言,需要在应用程序文件中设置执行许可标志(x)。
运行用户空间应用程序 Linux 在内核空间或用户空间运行进程。
用户空间是操作系统的区域,应用程序通常在此运行。
简单地说,每个用户帐户有其自己的用户空间,应用程序在这个领域内运行。
默认情况下,只有root 用户有权访问内核空间。
root 用户是Linux 中的超级用户,相当于Windows 中的管理员帐户。
在root 用户帐户下运行应用程序可能会引起安全风险,是不可取的。
很多服务器服务需要root 权限启动服务。
然而,服务启动后,root 帐户通常会将其移至服务帐户。
严格地说,Linux 中的服务帐户才是标准的用户帐户。
主要区别是服务帐户仅用于运行一个服务,而不是为任何实际登录的用户准备的。
设置权限 您可以使用chmod 命令在一个文件中设置执行权限。
在Linux 中,umask 设置通常用来防止下载的文件被执行,也有充分的理由相信,因为它有助于维护Linux 计算机的安全性。
大多数Linux 发行版具有一个值为022 的umask 设置,这意味着,默认情况下一个新文件权限设置为644.权限的数字表示形式采用读(4)、写(2)、执行(1) 的格式。
因此,默认权限为644 的应用程序下载意味着文件所有者有读写权限,而组用户和其他用户只有读权限。
例如,为每个人赋予一个文件的执行权限,使用chmod a+x 命令。
Linux系统编程之进程控制(进程创建、终止、等待及替换)
Linux系统编程之进程控制(进程创建、终⽌、等待及替换)进程创建在上⼀节讲解进程概念时,我们提到fork函数是从已经存在的进程中创建⼀个新进程。
那么,系统是如何创建⼀个新进程的呢?这就需要我们更深⼊的剖析fork 函数。
1.1 fork函数的返回值调⽤fork创建进程时,原进程为⽗进程,新进程为⼦进程。
运⾏man fork后,我们可以看到如下信息:#include <unistd.h>pid_t fork(void);fork函数有两个返回值,⼦进程中返回0,⽗进程返回⼦进程pid,如果创建失败则返回-1。
实际上,当我们调⽤fork后,系统内核将会做:分配新的内存块和内核数据结构(如task_struct)给⼦进程将⽗进程的部分数据结构内容拷贝⾄⼦进程添加⼦进程到系统进程列表中fork返回,开始调度1.2 写时拷贝在创建进程的过程中,默认情况下,⽗⼦进程共享代码,但是数据是各⾃私有⼀份的。
如果⽗⼦只需要对数据进⾏读取,那么⼤多数的数据是不需要私有的。
这⾥有三点需要注意:第⼀,为什么⼦进程也会从fork之后开始执⾏?因为⽗⼦进程是共享代码的,在给⼦进程创建PCB时,⼦进程PCB中的⼤多数数据是⽗进程的拷贝,这⾥⾯就包括了程序计数器(PC)。
由于PC中的数据是即将执⾏的下⼀条指令的地址,所以当fork返回之后,⼦进程会和⽗进程⼀样,都执⾏fork之后的代码。
第⼆,创建进程时,⼦进程需要拷贝⽗进程所有的数据吗?⽗进程的数据有很多,但并不是所有的数据都要⽴马使⽤,因此并不是所有的数据都进⾏拷贝。
⼀般情况下,只有当⽗进程或者⼦进程对某些数据进⾏写操作时,操作系统才会从内存中申请内存块,将新的数据拷写⼊申请的内存块中,并且更改页表对应的页表项,这就是写时拷贝。
原理如下图所⽰:第三,为什么数据要各⾃私有?这是因为进程具有独⽴性,每个进程的运⾏不能⼲扰彼此。
1.3 fork函数的⽤法及其调⽤失败的原因fork函数的⽤法:⼀个⽗进程希望复制⾃⼰,通过条件判断,使⽗⼦进程分流同时执⾏不同的代码段。
操作系统第二次实验报告——Linux创建进程及可执行文件结构分析
操作系统第⼆次实验报告——Linux创建进程及可执⾏⽂件结构分析0 个⼈信息张樱姿201821121038计算18121 实验⽬的熟练Linux创建进程fork操作。
2 实验内容在服务器上⽤VIM编写⼀个程序:⼀个进程创建两个⼦进程。
查看进程树查看进程相关信息3 实验报告 3.1编写程序创建两个⼦进程1 #include<sys/types.h>2 #include<stdio.h>3 #include<unistd.h>45int main(){6 pid_t cpid1 = fork(); //创建⼦进程178if(cpid1<0){9 printf("fork cd1 failed\n");10 }11else if(cpid1==0){12 printf("Child1:pid: %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());13 }14else{15 pid_t cpid2 = fork(); //创建⼦进程216if(cpid2<0){17 printf("fork cd2 failed\n");18 }19else if(cpid2==0){20 printf("Child2:pid: %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());21 }22else{23 printf("Parent: pid :%d\n",getpid());24 }25 }26 }编译运⾏后的结果:3.2打印进程树 添加sleep函数以挂起进程,⽅便打印进程树:1 #include<sys/types.h>2 #include<stdio.h>3 #include<unistd.h>45int main(){6 pid_t cpid1 = fork();78if(cpid1<0){9 printf("fork cd1 failed\n");10 }11else if(cpid1==0){12 printf("Child1:pid: %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());13 sleep(30); //挂起30秒14 }15else{16 pid_t cpid2 = fork();17if(cpid2<0){18 printf("fork cd2 failed\n");19 }20else if(cpid2==0){21 printf("Child2:pid: %d, ppid: %d\n",getpid(),getppid());22 sleep(30); //挂起30秒23 }24else{25 printf("Parent: pid :%d\n",getpid());26 sleep(60); //挂起60秒27 }28 }29 }pstree -p pid #打印进程树 3.3 解读进程相关信息 3.3.1 解释执⾏ps -ef后返回结果中每个字段的含义 ps -ef输出格式 :UID PID PPID C STIME TTY TIME CMDUID: User ID,⽤户ID。
linux的进程管理实验总结
linux的进程管理实验总结Linux的进程管理实验总结1. 引言Linux中的进程管理是操作系统的核心功能之一,在实际的系统运行中起着重要的作用。
进程管理能够有效地分配系统资源、管理进程的运行状态和优先级,以及监控进程的行为。
本文将以Linux的进程管理实验为主题,分步骤介绍实验过程及总结。
2. 实验目的本次实验的目的是理解Linux中进程的概念,掌握进程的创建、运行和终止的基本操作,以及进程的状态转换过程。
3. 实验环境本次实验使用的是Linux操作系统,可以选择使用虚拟机安装Linux或者使用Linux主机进行实验。
4. 实验步骤4.1 进程的创建在Linux中,可以使用系统调用fork()来创建一个新的子进程。
在实验中,可以编写一个简单的C程序来调用fork()系统调用,实现进程的创建。
具体步骤如下:(1)创建一个新的C程序文件,例如"process_create.c"。
(2)在C程序文件中,包含必要的头文件,如<stdio.h>和<unistd.h>。
(3)在C程序文件中,编写main()函数,调用fork()函数进行进程的创建。
(4)编译并运行该C程序文件,观察控制台输出结果。
实验中,可以通过观察控制台输出结果,判断新的子进程是否被成功创建。
4.2 进程的运行在Linux中,通过调用系统调用exec()可以用一个新的程序替换当前进程的执行。
可以使用exec()函数来实现进程的运行。
具体步骤如下:(1)创建一个新的C程序文件,例如"process_run.c"。
(2)在C程序文件中,包含必要的头文件和函数声明,如<stdio.h>和<unistd.h>。
(3)在C程序文件中,编写main()函数,调用execl()函数来执行一个可执行程序。
(4)编译并运行该C程序文件,观察控制台输出结果。
实验中,可以通过观察控制台输出结果,判断新的程序是否被成功执行。
创建进程的实验报告
一、实验目的1. 理解进程的概念和特点。
2. 掌握创建进程的方法和过程。
3. 熟悉进程调度和同步机制。
4. 分析进程创建过程中可能遇到的问题及解决方法。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C/C++3. 开发工具:Visual Studio 2019三、实验原理进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位。
创建进程是操作系统提供的一项基本功能,它允许用户在系统中启动新的程序。
在创建进程的过程中,操作系统会为进程分配一定的资源,如内存、文件句柄等。
四、实验内容1. 创建进程2. 父子进程的同步3. 进程的终止五、实验步骤1. 创建进程(1)编写C/C++程序,使用系统调用创建进程。
(2)父进程调用`fork()`函数创建子进程。
(3)在子进程中执行特定任务。
(4)父进程和子进程分别调用`wait()`函数等待对方结束。
2. 父子进程的同步(1)父进程和子进程使用信号量实现同步。
(2)父进程调用`sem_wait()`函数等待信号量。
(3)子进程调用`sem_post()`函数释放信号量。
3. 进程的终止(1)父进程调用`kill()`函数终止子进程。
(2)子进程调用`exit()`函数结束进程。
六、实验结果与分析1. 创建进程(1)在父进程中调用`fork()`函数创建子进程。
(2)父进程和子进程分别输出“父进程”和“子进程”信息。
实验结果:```父进程子进程```2. 父子进程的同步(1)父进程和子进程使用信号量实现同步。
(2)父进程调用`sem_wait()`函数等待信号量。
(3)子进程调用`sem_post()`函数释放信号量。
实验结果:```父进程子进程```3. 进程的终止(1)父进程调用`kill()`函数终止子进程。
(2)子进程调用`exit()`函数结束进程。
实验结果:```父进程子进程```七、实验总结通过本次实验,我们掌握了以下内容:1. 进程的概念和特点。
简述创建进程的大致过程
简述创建进程的大致过程创建进程的大致过程其实就像在厨房里做一道大菜,虽然听上去复杂,但只要掌握了步骤,就能轻松上手。
首先,我们得先理解什么是进程。
简单来说,进程就是我们电脑中正在执行的程序,比如你在玩游戏、看视频,甚至在后台跑着的那些小程序,都是进程。
那我们创建一个进程究竟要经过哪些步骤呢?接下来,就让我带你深入这个神奇的世界吧!1. 准备阶段1.1 设定目标创建进程的第一步,其实就是确定你要做什么,就像准备做饭之前要先想清楚菜单。
比如,你要运行一个新程序,首先得有个可执行的文件,类似于我们厨房里要有新鲜的食材。
没有食材,你就只能对着锅发呆。
1.2 分配资源接下来,我们需要分配资源。
想象一下,你在做菜时,得先准备好锅、铲子和调料。
同样,在创建进程时,系统会给这个进程分配内存、CPU时间和其他必要的资源。
这就好比你在厨房里,锅具和调料的准备程度,直接关系到你的大菜能否顺利出锅。
2. 创建进程2.1 调用系统调用现在,真正的创建进程就要来了。
在操作系统中,我们通常会使用一个叫“fork”的系统调用,就像你在厨房里把大锅里的食材分到小锅里,准备好分开来炒。
这个步骤会复制当前的进程,生成一个新的进程,真是妙不可言。
2.2 执行新程序复制完之后,新进程还得调用“exec”系统调用,开始执行新程序。
这就像把小锅放在火上,开始炒菜一样。
此时,你会发现,之前的食材都变成了新的美味佳肴,整个过程充满期待。
3. 管理和调度3.1 进程调度新进程创建后,系统需要对它进行调度。
这就好比你在厨房里忙着做多个菜,要合理安排时间,不然菜都凉了。
操作系统通过调度算法,决定哪个进程可以使用CPU,确保每个进程都有公平的时间来“展现自我”。
3.2 资源回收当一个进程完成了它的任务,就像一道菜做好后端上桌。
可是,别忘了收拾厨房哦!操作系统会在进程结束后,回收它所占用的资源,保持系统的整洁和高效。
这样,其他的进程才能顺利运行,就像厨房干净整洁,才能做出更多美味的菜肴。
实验一进程创建 Linux实验报告
实验一进程创建【实验目的和要求】1、1.了解进程的概念及意义;2.了解子进程和父进程;3.掌握创建进程的方法。
【实验内容】1、1.子进程和父进程的创建;2.编写附件中的程序实例;3.撰写实验报告。
【实验原理】1、原型:#include <unistd.h>pid_t fork(void);在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。
新进程为子进程,而原进程为父进程。
fork函数创建子进程的过程为:使用fork函数得到的子进程是父进程的一个复制品,它从父进程继承了进程的地址空间,包括进程上下文、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设定、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端,而子进程所独有的只有它的进程号、资源使用和计时器等。
通过这种复制方式创建出子进程后,原有进程和子进程都从函数fork返回,各自继续往下运行,但是原进程的fork返回值与子进程的fork返回值不同,在原进程中,fork返回子进程的pid,而在子进程中,fork返回0,如果fork返回负值,表示创建子进程失败。
子进程和父进程继续执行fork调用之后的指令。
子进程是父进程的副本。
例如,子进程获得父进程数据空间、堆和栈的副本。
注意,这是子进程所有用的副本。
父进程和子进程并不共享这些存储空间部分。
父进程和子进程共享正文段。
2、原型:#include <unistd.h>pid_t vfork(void);vfork函数的调用序列和返回值与fork相同,但两者的语义不同。
vfork函数用于创建一个新进程,而该进程的目的是exec一个新程序。
vfork不将父进程的地址空间完全复制到子进程中,因为子进程会立即调用exec,它在父进程的空间中运行。
vfork保证子进程先运行,在它调用exit之后父进程才可能被调度运行,当子进程调用这两个函数中的任意一个时,父进程会恢复运行。
linux中fork同时创建多个子进程的方法
linux中fork同时创建多个子进程的方法在Linux中,可以使用fork函数创建新的子进程,而且可以通过循环来实现同时创建多个子进程的功能。
下面是一个示例代码,可以创建指定数量的子进程:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>int maiint num_processes = 5; // 指定要创建的子进程数量for (int i = 0; i < num_processes; i++)pid_t pid = fork(;if (pid < 0)fprintf(stderr, "Fork failed\n");exit(1);} else if (pid == 0)//子进程代码printf("Hello from child process %d\n", getpid();exit(0);}}//父进程代码printf("Hello from parent process %d\n", getpid();return 0;```在上面的代码中,首先定义了要创建的子进程数量为5、然后通过for循环,调用了5次fork函数,从而创建了5个子进程。
在每次fork 之后,通过判断返回值可以确定当前代码是在父进程还是子进程中执行。
如果返回值小于0,则表示fork失败;如果返回值等于0,则表示当前代码是在子进程中执行;如果返回值大于0,则表示当前代码是在父进程中执行。
在子进程中,可以编写需要执行的代码,这里简单地打印出子进程的PID。
然后通过exit函数退出子进程。
在父进程中,可以编写需要执行的代码,这里简单地打印出父进程的PID。
然后通过return语句退出父进程。
运行上面的代码,会输出类似以下的结果:```Hello from child process 1001Hello from child process 1002Hello from child process 1003Hello from child process 1004Hello from child process 1005Hello from parent process 1000```可以看到,每个子进程都会打印出自己的PID,而父进程最后才会打印出自己的PID。
进程创建实验报告
实验名称:进程创建实验实验目的:1. 理解进程的概念和进程创建的过程。
2. 掌握使用系统调用创建进程的方法。
3. 分析进程创建的参数和返回值。
4. 了解进程的层次结构。
实验环境:操作系统:Linux编译器:gcc开发环境:Eclipse/Visual Studio Code实验内容:1. 理论学习- 进程的概念:进程是计算机系统中正在运行的可执行程序实例,具有独立的内存空间、执行状态和系统资源。
- 进程创建:操作系统通过创建一个新的进程来启动一个程序,新的进程会继承父进程的某些属性。
2. 实验步骤(1)编写C语言程序,使用系统调用创建进程。
(2)观察进程的创建过程,分析进程的层次结构。
(3)测试进程创建的参数和返回值。
实验代码:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == 0) { // 子进程printf("子进程 %d\n", getpid());exit(0);} else if (pid > 0) { // 父进程printf("父进程 %d, 子进程 %d\n", getpid(), pid);exit(0);} else { // 创建进程失败perror("fork error");exit(1);}return 0;}```实验结果与分析:1. 进程创建过程- 通过`fork()`系统调用创建子进程,返回值分别为子进程ID和0。
父进程的返回值为子进程ID,子进程的返回值为0。
- 在父进程中,打印出父进程和子进程的进程ID,观察到父进程和子进程的进程ID不同。
linux 中的进程处理和控制方式
linux 中的进程处理和控制方式Linux 是一种广泛使用的操作系统,它具有强大的进程处理和控制功能。
在 Linux 系统中,进程是进行任务的基本单位,它们可以同时运行,互相通信,共享资源,因此进程处理和控制是 Linux 系统重要的组成部分。
Linux 提供了多种方式来处理和控制进程。
以下是一些常见的方式:1. 创建新进程:在 Linux 系统中,可以通过 fork() 系统调用创建一个新的子进程。
子进程是通过复制父进程的内存空间、文件描述符和其他资源来创建的。
这样可以实现并行处理任务,提高系统的效率。
创建新进程时,可以使用 exec() 系统调用来加载一个新的程序运行。
2. 进程调度:Linux 使用调度器(scheduler)来决定哪个进程在何时执行。
调度算法会根据进程的优先级(priority)和调度策略来决定进程的执行顺序。
常见的调度策略包括先进先出(FIFO)、最短作业优先(SJF)、轮转(Round Robin)等。
通过合理的调度算法,可以提高系统的响应速度和资源利用率。
3. 进程间通信:在 Linux 中,进程之间可以通过多种方式进行通信。
其中最常用的方式是通过管道(pipe)、信号(signal)和共享内存(shared memory)来进行进程间的数据交换。
管道可以实现进程的单向通信,信号可以用于进程之间的异步通信,而共享内存可以让多个进程共享同一片内存区域,实现高效的数据交换。
4. 进程控制:Linux 提供了多个命令和系统调用来控制进程的行为。
例如,可以使用 ps 命令来查看系统中正在运行的进程,使用kill 命令发送信号终止进程,使用 nice 命令来改变进程的优先级等。
此外,还可以使用进程控制信号(Process Control Signals)来改变进程的状态,如暂停、继续、停止等。
5. 进程管理工具:Linux 提供了一些进程管理工具来帮助用户更方便地处理和控制进程。
进程的创建与管理
目录
实验1进程管理 ................................... 错误!未定义书签。
实验2进程间通信 .. (15)
实验3存储管理 (21)
实验4文件系统设计 (31)
从进程并发执行来看,输出bac,acb等情况都有可能。
运行结果:
分析:因为上述程序执行时,不同进程之间不存在共享临界资源问题,所以加锁与不
操作系统
实验报告
实验名称进程间通信 ______ 学院____计算机工程学院________ 班级______12信息______________ 学号______12142112____________ 姓名______王清霞______________ 2014年 11月 28日
分析:
运行的结果和预想的完全一样。
但在运行的过程中,发现每当CLIENT发送一次数据时,SERVER要等待大约0.1s才有响应。
同样,之后CLIENT又需要等待0.1s 送下一个数据。
操作系统
实验报告
实验名称存储管理 _______ 学院____计算机工程学院________ 班级______12信息______________ 学号______12142112____________ 姓名______王清霞______________
2014年12月05日
操作系统
实验报告
实验名称文件系统设计 _____ 学院____计算机工程学院_______ 班级______12信息____________ 学号______12142112___________ 姓名 ______王清霞___________ 2014年 12月12日。
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。
进程创建的实验报告
一、实验目的1. 理解进程的概念及其在操作系统中扮演的角色。
2. 掌握进程创建的基本原理和过程。
3. 学习使用编程语言实现进程的创建和基本管理。
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 2019三、实验原理进程是操作系统中执行的基本单元,是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程创建是指操作系统创建一个新的进程,使其从无到有,成为系统中的一个可执行实体。
进程创建的基本原理如下:1. 系统为进程分配必要的资源,如内存、CPU时间等。
2. 创建进程控制块(PCB),记录进程的基本信息。
3. 将进程插入到进程队列中,等待调度。
四、实验内容1. 创建一个名为“HelloWorld”的进程,该进程在执行时打印“Hello, World!”。
2. 研究进程创建的过程,分析进程控制块(PCB)的结构。
3. 使用编程实现进程的创建、调度和销毁。
五、实验步骤1. 创建一个新的C语言项目,命名为“进程创建实验”。
2. 在主函数中,使用系统调用创建一个新的进程。
3. 编写进程函数,实现打印“Hello, World!”的功能。
4. 编写进程的调度函数,实现进程的创建、调度和销毁。
5. 编译并运行程序,观察进程创建和执行过程。
六、实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>// 进程函数void processFunc() {printf("Hello, World!\n");}int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {// 创建进程失败perror("fork");exit(1);} else if (pid == 0) {// 子进程processFunc();exit(0);} else {// 父进程wait(NULL); // 等待子进程结束printf("子进程结束,PID:%d\n", pid);}return 0;}```七、实验结果与分析1. 编译并运行程序,观察进程创建和执行过程。
Linux实验五 Linux进程管理
实验五Linux进程管理一、实验目的1.掌握Linux进程管理。
2.学习并掌握进程查看命令、进程终止命令。
3.使用at和cron服务实现Linux进程调度。
二、实验环境安装了Red Hat Linux9.0系统的计算机一台三、实验过程(实验步骤、记录、数据、分析、结果)(一)进程查看、终止、挂起及暂停等操作1、使用ps命令查看和控制进程1)显示本用户进程#ps分析:显示进程:shell和ps2)显示所有用户的进程#ps –au分析:显示共有8个进程3)在后台运行cat命令#cat&分析:PID为27244)查看进程cat#ps aux |grep cat5)杀死进程cat#kill -9 cat6)再次查看进程cat,看看是否被杀死。
分析:结果显示已经杀死cat2、使用top命令查看和控制进程1)用top命令动态显示当前的进程。
分析:显示当前的进程2)只显示某一用户的进程(u)分析:pm进程的PID为123)杀死指定进程号的进程(k)3、挂起和恢复进程1)执行命令cat分析:重新执行cat命令,PID号变成28852)按【ctrl+z】挂起进程3)输入jobs命令,查看作业分析:按【ctrl+z】挂起进程后,用jobs命令查看作业,cat被挂起。
4)输入bg,把cat切换到后台执行5)输入fg,把cat切换到前台执行6)按【ctrl+c】结束进程(二)通过at命令实现计划任务1、5分钟后执行/bin/date#at now+5minutesat>/bin/dateat><EOT>(提示:输入【ctrl+d】job任务号at 年-月-日小时:分钟如何查看结果?2、查找系统中任何以c为后缀名的文档,将结果保存到$HOME/findc文件中,指定时间为2016年12月01日早上8点#at 8am 12/01/16at>find / -name ‘*.c’ >$HOME/findcat><EOT>job任务号at 年-月-日小时:分钟如何查看结果?分析:指定时间必须要在当前时间之后,将12月1日16点改为12月28日16点3、2题的命令写到$HOME/findjob中,使用at命令执行,并将结果保存到$HOME/findfc文件中,指定时间为当前时间后5分钟#vi $HOME/findjob内容如下:find / -name ‘*.c’ >$HOME/findfc存盘退出#at –f $HOME/findjob now+5minutes4、at命令实现在30天后统计/etc/inittab文件的行数,将统计结果发送至$HOME/initline文件中#at now+3daysat>wc –l /etc/inittab>>$HOME/initlineat><EOT>5、列出现有的所有at任务,并记下相关信息分析:5分钟已过去,第一个at计划已经执行,上面3个计划等待执行。
进程创建撤销实验报告
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. 掌握进程创建和撤销的基本原理和方法。
3. 通过实验加深对进程管理机制的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C/C++3. 编译器:GCC三、实验原理在操作系统中,进程是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程创建是指从无到有地创建一个新的进程,而进程撤销则是指结束一个进程的生命周期。
进程创建和撤销是操作系统进程管理中的重要操作。
四、实验内容1. 进程创建实验2. 进程撤销实验五、实验步骤1. 进程创建实验(1)创建一个新进程```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {perror("fork failed");return 1;} else if (pid == 0) {// 子进程printf("Child process: PID = %d\n", getpid());// 执行子进程的任务} else {// 父进程printf("Parent process: PID = %d\n", getpid());// 等待子进程结束wait(NULL);}return 0;}```(2)编译并运行程序```bashgcc -o process_create process_create.c./process_create```(3)观察输出结果在控制台会看到两个进程的PID,其中一个为父进程,另一个为子进程。
2. 进程撤销实验(1)创建一个新进程```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {perror("fork failed");return 1;} else if (pid == 0) {// 子进程printf("Child process: PID = %d\n", getpid()); // 执行子进程的任务sleep(10); // 子进程睡眠10秒} else {// 父进程printf("Parent process: PID = %d\n", getpid()); // 等待子进程结束wait(NULL);}return 0;}```(2)编译并运行程序```bashgcc -o process_destroy process_destroy.c./process_destroy```(3)观察输出结果在控制台会看到两个进程的PID,父进程会等待子进程结束。
linux创建进程的方法
linux创建进程的方法
在Linux系统中,创建进程的方法有多种,其中最常用的方法是使用fork()系统调用。
下面是详细的创建进程的步骤:
1. 导入头文件
在程序中导入头文件<unistd.h>,该头文件中包含了fork()系统调用的声明。
2. 调用fork()系统调用
使用fork()系统调用创建一个新的进程。
fork()系统调用会返回两次,一次在父进程中返回子进程的PID,另一次在子进程中返回0。
3. 判断进程类型
根据fork()系统调用的返回值判断当前进程是父进程还是子进程。
如果返回值大于0,则表示当前进程是父进程,返回值为子进程的PID;如果返回值为0,则表示当前进程是子进程。
4. 编写父进程代码
在父进程中编写需要执行的代码。
通常情况下,父进程会等待子进程执行完毕后再继续执行。
5. 编写子进程代码
在子进程中编写需要执行的代码。
通常情况下,子进程会执行一些与父进程不同的操作。
6. 退出进程
在进程执行完毕后,使用exit()系统调用退出进程。
在父进程中,可以使用wait()系统调用等待子进程执行完毕后再退出。
以上就是在Linux系统中创建进程的详细步骤。
需要注意的是,创建进程时需要
注意进程间的通信和同步问题,以确保程序的正确性和稳定性。
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1274 pts/2 S 0:00 -bash
1463 pts/1 S 0:00 oclock -transparent -geometry 135x135-10+40 1465 pts/1 S 0:01 emacs Makefile 1480 pts/1 S 0:00 ./system1 1481 pts/1 R 0:00 ps -ax Done.
• 进程的task_struct数据结构包括了进程标识符PID、进 程的状态、调度信息、相关文件标识符等信息。
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进程的状态
• Linux 进程主要有如下几种状态: 运行、就绪、和等待(休眠)
• Running(运行态):得到CPU控制权,它的程序正在运行,该进程所处的状态为运行状态。
(在系统中,只有一个进程处于此状态) 。
scheduling)
• Linux操作系统负责在各个进程之间进行调度,轮流使每个进程占用 一个CPU时间片。
• Linux中,每个进程在创建时都会被分配一个数据结构,称为进程控
制块(Process Control Block,简称PCB),其中有一个优先级属性, Linux根据它来决定各个进程从CPU获得的时间片大小。
9
• PCB表中包含了很多重要的信息,供系统调度和进程本身执行使 用,其中最重要的是进程 ID( process ID ,进程标识符),是 一个非负整数,在Linux操作系统中唯一地标志一个进程,在最 常使用的 I386架构(即PC使用的架构)上,是一个非负的整数 的变化范围是0~32767,这是我们所有可能取到的进程ID。
• 进程相关的上下文信息:
– 进程可被看成是系统状态的集合,随着进程的运行,这一集合发 生变化。进程上下文就是用来保存系统状态的 task_struct 字段。
– 当调度程序将某个进程从运行状态切换到暂停状态时,会在上下 文中保存当前的进程运行环境,包括 CPU 寄存器的值以及堆栈信
息;
– 当调度程序再次选择该进程运行时,则会从进程上下文信息中恢 复进程的运行环境。
•
zombie僵尸进程:进程已终止,但在 task 数组中仍占据着一个 task_struct 结 构。
13
14
• 调度信息: 调度程序利用该信息完成进程之间的切换。 • 进程间通讯的信息: 系统利用这一信息实现进程间的通讯。
• 进程链信息(进程间关系):
– 除初始化进程之外,任何一个进程都具有父进程。每个进程都是从父进 程中“克隆”出来的。 – 进程链则包含进程的父进程指针、和该进程具有相同父进程的兄弟进程 指针以及进程的子进程指针。 – 利用这个链表中的信息,内核可以很容易地找到某个进程。
• 系统将PID=0分配给调度进程,PID=1分配给初始化进程。
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ps命令的结果
11
• 系统中每一个进程都包含一张 PCB表,每张PCB表对应到
一个 task_struct 数据结构,所有指向这些数据结构的
指针组成一个进程指针数组task,系统缺省的进程向量 数据大小是512,表示系统中可同时容纳512个进程。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h> int main(){ printf(“Running ps with system\n”); system(“ps -ax”); printf(“Done.\n”); exit(0); }
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system1程序
程序运行结果
目录
1. 进程简介
2. 启动新进程
3. 替换进程映像 4. 复制进程映像(fork函数)
目录
1. 进程简介
2. 启动新进程
3. 替换进程映像 4. 复制进程映像(fork函数)
1. 进程的概念
• 进程是一个具有独立功能的程序对某个数据集在处理机上 的执行过程和分配资源的基本单位。
• 程序与进程的区别:
– 若需要相互合作进行数据的交流,则需要在各进程之间建立一种“进程 间通讯( Inter-Process Communication ,IPC)”机制,常见的有信号 和管道等;
– 若出现互斥关系,如调用同一程序(此程序不允许同时被运行,如数据
库、文件操作),则采用锁定机制。
8
• Linux 中 多 进 程 同 时 运 行 的 实 现 原 理 : 进 程 调 度 ( process
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利用exec系列函数启动ps程序示例
#include <unistd.h> /* Note that we need a program name for argv[0] */ char *const ps_argv[] ={“ps”, “-ax”, 0}; /* Example environment, not terribly useful */ char *const ps_envp[] ={“PATH=/bin:/usr/bin”, “TERM=console”, 0};
5
1. 进程的概念
–一个程序可以对应多个进程。程序的每一个正在运行的副本都 有其自己的进程。同时运行的多个进程之间相互隔开,除非需 要交换数据,否则互不影响。
• 进程和任务的区别:
任务(命令)cat abc | more运行了两个进程。
6
进程的特点
–并发性:引入进程的目的是为了实现在系统中同时运 行多个程序。 –动态性:进程随着创建而诞生,随着撤销而消亡。
• 文件系统uid 和 gid:用于检测进程对文件系统访 问的权限;
• 保存的uid 和 gid:进程第一次调用某程序时设置的最初的有效uid和 gid。
18
• 进程所占的内存区域:
– 每个进程执行都需要占用一定的内存区域,此区域用 于保存该进程所运行的代码和所使用的数据变量。 – 此区域是分配给一个进程的虚拟空间,其内部数据的
17
• 安全信息:
– Linux 使用用户标识符和组标识符判断用户对文件和目录的访问 许可。 – Linux 系统中的所有文件或目录均具有所有者和许可属性,Linux 据此判断某个用户对文件的访问权限。 – 对一个进程而言,系统在 task_struct 结构中记录如下四对标识
符:
• 实际uid 和 gid:文件本身的uid和 gid; • 有效uid 和 gid:进程目前运行的uid和 gid;
22
system(“ps -ax”); --> system(“ps -ax &”);
$ ./system2
Running ps with system PID TTY STAT TIME COMMAND 1 ? S 0:05 init 2 ? SW 0:00 [keventd] ... Done. $ 1246 ? S 0:00 kdeinit: klipper -icon klipper -miniicon klipper 1274 pts/2 S 0:00 -bash 1463 pts/1 S 0:00 oclock -transparent -geometry 135x135-10+40 1465 pts/1 S 0:01 emacs Makefile 1484 pts/1 R 0:00 ps -ax
15
• 文件系统信息:
– 进程可以打开文件系统中的文件,系统需要对这些文件进行跟踪。
– 系统使用这类字段记录进程所打开的文件描述符信息。 – 不同的进程打开同一个文件时,其使用的文件描述符不同。
• 时间和定时器:
– 系统在这些字段中保存进程的建立时间,以及在其生命周期中所 花费的 CPU 时间。
16
Ch5_1 Linux下的多进程编程
复习与回顾
• 上节课内容
– 格式化输入输出(fprintf,fscanf,sprintf) – 缓冲区函数
(setbuf,setbuffer,setlinebuf,setvbuf,fflush,fpurge)
– 文件定位与出错检测(rewind,fseek,ftell,feof,ferror) – 系统调用(底层文件访问)(open、write)
23
system2程序
Linux下进程的结构
• Linux下一个进程在内存里有三部份的数据:
– 代码段:存放了程序代码的数据,假如机器中有数个进程运行相同的一个程序,那么 它们就可以使用同一个代码段。 – 堆栈段:存放的就是子程序的返回地址、子程序的参数以及程序的局部变量。 – 数据段:存放程序的全局变量,常数以及动态数据分配的数据空间(比如用malloc之 类的函数取得的空间)。
•
Waiting(就绪态):它们已经准备就绪,一旦得到CPU,就立即可以运行,这些进程所取
的状态为就绪状态。(有多个进程处于此状态)
•
Stop(等待态、停止态、休眠态):进程不能使用CPU。若一个进程正在等待某个事件
的发生(如等待I/O的完成),而暂停执行,这时,即使给它CPU时间,它也无法执行,则称 该进程处于等待状态。
$ ./system1
Running ps with system PID TTY STAT TIME COMMAND 1 ? S 0:05 init
2 ? SW 0:00 [keventd]
... 1262 pts/1 S 0:00 /bin/bash 1273 pts/2 S 0:00 su -
– 程序是存储在磁盘上的可执行的机器指令和数据的实体,是静态的;而进程 则可以看成是运行中的程序,包括所有当前CPU中的活动信息等,进程是动态
的。
– 和进程联系在一起的不仅有程序的指令和数据,而且还有当前的指令指 针、所有的 CPU 寄存器以及用来保存临时数据的堆栈等,所有这些都随
着程序指令的执行在变化。
/* Possible calls to exec functions */