操作系统实验报告_进程和线程
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。
进程(线程)同步和互斥实验报告
进程(线程)同步和互斥实验报告操作系统实验报告课程名称操作系统实验名称进程(线程)的同步与互斥成绩学生姓名作业君专业软件工程班级、学号同组者姓名无实验日期2021一、实验题目: : 进程(线程)的同步与互斥二、实验目的:自行编制模拟程序,通过形象化的状态显示,加深理解进程的概念、进程之间的状态转换及其所带来的 PCB 内容、组织的变化,理解进程与其 PCB 间的一一对应关系。
1.掌握基本的同步与互斥算法,理解生产者消费者模型。
2.学习使用 Windows 中基本的同步对象,掌握相关 API 的使用方法。
3.了解 Windows 中多线程的并发执行机制,实现进程的同步与互斥三、实验内容与要求:1.实验内容以生产者/消费者模型为依据,在 Windows 环境下创建一个控制台进程,在该进程中创建 n 个线程模拟生产者和消费者,实现进程(线程)的同步与互斥。
2.实验要求学习并理解生产者/消费者模型及其同步/互斥规则;学习了解 Windows 同步对象及其特性;熟悉实验环境,掌握相关 API 的使用方法;设计程序,实现生产者/消费者进程(线程)的同步与互斥;四、算法描述(含数据结构定义)或流程图#include <Windows.h> #include <iostream> #include<stdio.h> #include <math.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> using namespace std;#define MA__THREAD_NUM 64//最大线程数 #define INTE_PER_SEC 1000//延迟时间的毫秒值 const int SIZE_OF_BUFFER = 10;//缓冲区长度 int ProductID = 0;//产品号 int ConsumeID = 0;//将被消耗的产品号 int in = 0;//产品进缓冲区时的缓冲区下标 int out = 0;//产品出缓冲区时的缓冲区下标 bool running = true;//判断程序能否继续执行的逻辑值 intg_buffer[SIZE_OF_BUFFER];//缓冲区是个循环队列 HANDLE g_hMute_;//公有信号量,用于线程间的互斥 HANDLEg_hFullSemaphore;//生产者的私有信号量,当缓冲区满时迫使生产者等待HANDLE g_hEmptySemaphore;//消费者的私有信号量,当缓冲区空时迫使消费者等待//定义一个结构体用于存储线程的信息 struct ThreadInfo {int serial;//线程号char entity;//线程类别(生产者或消费者)double delay;//等待时间double persist; //操作时间 };//生产者 void Producer(void_p) {//定义变量用于存储当前线程的信息DWORD m_delay;DWORD m_persist;int m_serial;//从参数中获得信息m_serial = ((ThreadInfo_)(p))->serial;m_delay = (DWORD)(((ThreadInfo_)(p))->delay _INTE_PER_SEC);m_persist = (DWORD)(((ThreadInfo_)(p))->persist _INTE_PER_SEC);while (running){//P 操作cout << “生产者线程” << m_serial << “ 请求生产.” << endl;WaitForSingleObject(g_hEmptySemaphore, INFINITE);cout << “生产者线程” << m_serial << “ 请求独占缓冲区.” << endl;WaitForSingleObject(g_hMute_, INFINITE);Sleep(m_delay);//延迟等待//生产一个产品cout << “生产者线程”<< m_serial << “ 生产” << ++ProductID << “ 号产品成功.” << endl;cout << “生产者线程” << m_serial << “ 请求将产品” << ProductID << “ 投入缓冲区.” << endl;//把新生产的产品放入缓冲区g_buffer[in] = ProductID;in = (in +1)%SIZE_OF_BUFFER;Sleep(m_persist);//操作等待cout << “生产者线程” << m_serial << “ 将产品” << ProductID << “ 投入缓冲区中成功.” << endl;//输出缓冲区当前的状态cout << “____________________________” << endl<< “\n 当前缓冲区情况如图(■代表已有产品,□代表没有产品):” << endl;for (int i = 0;i < SIZE_OF_BUFFER;++i){if (g_buffer[i] != 0)cout << “■”;elsecout << “□”;}cout << “\n\n____________________________\n” << endl;//V 操作ReleaseMute_(g_hMute_);ReleaseSemaphore(g_hFullSemaphore, 1, NULL);} }//消费者 void Consumer(void_p) {DWORD m_delay;DWORD m_persist;int m_serial;//从参数中获得信息m_serial = ((ThreadInfo_)(p))->serial;m_delay = (DWORD)(((ThreadInfo_)(p))->delay _INTE_PER_SEC);m_persist = (DWORD)(((ThreadInfo_)(p))->persist _INTE_PER_SEC);while (running){//P 操作cout << “消费者线程” << m_serial << “ 请求消费.” << endl;WaitForSingleObject(g_hFullSemaphore, INFINITE);cout << “消费者线程” << m_serial << “ 请求独占缓冲区.” << endl;WaitForSingleObject(g_hMute_,INFINITE);Sleep(m_delay); //延迟等待//从缓冲区中取出一个产品cout << “消费者线程” << m_serial << “ 请求取出一个产品.” << endl;ConsumeID = g_buffer[out];g_buffer[out] = 0;out = (out + 1) % SIZE_OF_BUFFER;cout << “消费者线程” << m_serial << “ 取出产品” << ConsumeID << “ 成功.” << endl;//消耗一个产品cout << “消费者线程” << m_serial << “ 开始消费消费产品” << ConsumeID << “.” << endl;Sleep(m_persist);cout << “消费者线程” << m_serial << “ 消费产品” << ConsumeID << “ 成功.” << endl;//输出缓冲区当前的状态cout << “____________________________” << endl<< “\n 当前缓冲区情况如图:” << endl;for (int i = 0;i < SIZE_OF_BUFFER;++i){if (g_buffer[i] != 0)cout << “■”;elsecout << “□”;}cout << “\n\n____________________________\n” << endl;//V 操作ReleaseMute_(g_hMute_);ReleaseSemaphore(g_hEmptySemaphore, 1, NULL);} }void prod_cons {//创建互斥信号量g_hMute_ = CreateMute_(NULL, FALSE, NULL);//创建同步信号量g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER, SIZE_OF_BUFFER, NULL);g_hFullSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 0,SIZE_OF_BUFFER, NULL);srand((unsigned)time(NULL));//以时间函数为种子const unsigned short THREADS_COUNT = rand % 5 + 5; //总的线程数(随机生成)//线程对象的数组HANDLE hThreads[MA__THREAD_NUM];ThreadInfo thread_info[MA__THREAD_NUM];DWORD thread_ID; //线程 IDint num = 0;//临时变量,用于循环语句cout << “系统开始模拟,并自动生成模拟数据...” << endl;system(“pause”); //暂停确认开始执行cout << “线程总数:” << THREADS_COUNT << endl;//循环随机生成各个线程的信息while (num != THREADS_COUNT){thread_info[num].serial = num + 1;if (rand % 2 == 1)thread_info[num].entity = "P";elsethread_info[num].entity = "C";thread_info[num].delay = rand % 5 + 1;thread_info[num].persist = rand % 6 + 2;num++;}cout << “\n 系统生成数据结束,模拟数据如下:” << endl<< “线程号线程类别延迟时间操作时间” << endl;for (int _ = 0;_ < THREADS_COUNT;_++)cout << “” << thread_info[_].serial << “\t”<< “” << thread_info[_].entity << “\t”<< “” << thread_info[_].delay << “\t\t”<< “” << thread_info[_].persist << endl;cout << “\n\n==================生产者-消费者开始==================\n” << endl;//创建线程for (int i = 0;i < THREADS_COUNT;i++){//创建生产者线程if (thread_info[i].entity == "P")hThreads[i] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)(Producer), ;thread_info[i], 0, ;thread_ID);//创建消费者线程elsehThreads[i] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)(Consumer), ;thread_info[i], 0, ;thread_ID);}while (running){if (getchar){//按回车后终止程序运行running = false;}}cout << “系统模拟结束...” << endl; } int main {cout << “\n==================生产者-消费者模拟==================\n” << endl;prod_cons; }五、实验过程1、记录生产者和消费者的同步执行过程。
linux进程与线程通讯实验报告
linux 进程与线程通讯实验报告操作系统实验一进程与线程—Linux 进程与线程通讯实验报告操作系统课程设计任务书篇二: 操作系统实验Linux 进程与线程通讯Linux 进程与线程通讯报告人:设计目的1、深刻理解线程和进程的概念2、掌握线程与进程在组成成分上的差别以及与其相适应的通讯方式和应用目标。
设计的内容1、以Linux 系统进程和线程机制为背景,掌握fork() 和clone() 系统调用的2、形式和功能以及与其相适应的高级通讯方式。
由fork 派生的子进程之间通过pipe 通讯,由clone 创建的线程之间通过共享内存通讯,对于后者需要考虑互斥问题。
3、以生产者-消费者问题为例,通过实验理解fork() 和clone() 两个系统调的区别。
程序要求能够创建4 个进程或线程,其中包括两个生产者和两个消费者,生产者和消费者之间能够传递数据。
4、设计准备1、fork 系统调用、pid=fork()创建一个子进程,子进程是父进程的完整复制,正常返回值为非负整数,对于 父进程来说该数大于 0,是子进程的编号 (pid); 对于子进程来说该数为 0。
正是利用反回值的差别可以决定二者不同的后继动作。
2、 clone 系统调用int clone(int (*fn)(void * arg), void *stack, int flags, void * arg);其中 fn 是轻进程所执行的函数, stack 是轻进程所使用的栈, flag 是CLONE_VM, CLONE_FS, CLONE_FILES,LONE_SIGHAND,CLONE_的组合,arg 是调用过程的对应参数。
Clone()的关键是flag 的设定,CLONE_V S 示子进程共享父进程内存,CLONE_F 表示子进程共3、 pipe 系统调用et_val=pipe(fd);参数定义为 int fd[2] 。
创建一个管道文件,返回两个文件描述符 fd[0] 和fd[1] 分别用于管道文件的读和写操作。
操作系统实验实验报告
操作系统实验实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的核心软件,它管理着计算机的硬件资源和软件资源,为用户提供了一个方便、高效、稳定的工作环境。
本次操作系统实验的目的在于通过实际操作和实践,深入理解操作系统的基本原理和核心概念,掌握操作系统的基本功能和操作方法,提高对操作系统的认识和应用能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10 专业版,开发工具为Visual Studio 2019,编程语言为 C 和 C++。
实验硬件环境为一台配备Intel Core i7 处理器、16GB 内存、512GB SSD 硬盘的个人计算机。
三、实验内容(一)进程管理实验1、进程创建与终止通过编程实现创建新的进程,并在完成任务后终止进程。
在实验中,我们使用了 Windows API 函数 CreateProcess 和 TerminateProcess 来完成进程的创建和终止操作。
通过观察进程的创建和终止过程,深入理解了进程的生命周期和状态转换。
2、进程同步与互斥为了实现进程之间的同步与互斥,我们使用了信号量、互斥量等同步对象。
通过编写多线程程序,模拟了多个进程对共享资源的访问,实现了对共享资源的互斥访问和同步操作。
在实验中,我们深刻体会到了进程同步与互斥的重要性,以及不正确的同步操作可能导致的死锁等问题。
(二)内存管理实验1、内存分配与释放使用 Windows API 函数 VirtualAlloc 和 VirtualFree 进行内存的分配和释放操作。
通过实验,了解了内存分配的不同方式(如堆分配、栈分配等)以及内存释放的时机和方法,掌握了内存管理的基本原理和操作技巧。
2、内存分页与分段通过编程模拟内存的分页和分段管理机制,了解了内存分页和分段的基本原理和实现方法。
在实验中,我们实现了简单的内存分页和分段算法,对内存的地址转换和页面置换等过程有了更深入的理解。
(三)文件系统实验1、文件操作使用 Windows API 函数 CreateFile、ReadFile、WriteFile 等进行文件的创建、读取和写入操作。
操作系统实验报告_进程和线程
回答思考题的答案)
一、进程的创建
下面这个C程序展示了UNIX系统中父进程创建子进程及各自分开活 动的情况。
实验指导
fork( ) 创建一个新进程。
系统调用格式:
参数定义:
pid=fork( )
int fork( ) fork( )返回值意义如下: 0:在子进程中,pid变量保存的fork( )返回值为0,表示当前进程是 子进程。
3、编译和运行
$gcc process.c –o processs
4、运行
$./process 程序运行截图
5、思考
(1) 系统是怎样创建进程的? (2) 扩展程序,在父进程中输出1到5,在子进程中输出6-
10,要求父子进程并发输出;记录实验结果,并给出简 单分析。
6.实验中遇到的问题和解决方法
fprintf(stderr, "Fork Failed"); exit(-1); } else if (pid == 0) { /* child process */ execlp( "/bin/ls", "ls",NULL); } else {/* parent process */ /* parent will wait for the child to complete */ wait(NULL); printf( "Child Complete" ); exit(0); } }
4、思考
(1)程序运行后,进程thread中有几个线程存在? (2)为什么前后两次运行结果不一样?
答(1) (2)
5.实验中遇到的问题和解决方法 运行结果并没有出现预期效果
2、参考程序代码
/*process.c*/
操作系统进程控制实验报告
操作系统进程控制实验报告一、实验目的操作系统进程控制是操作系统中的重要概念和核心功能之一。
本次实验的目的在于深入理解操作系统中进程的概念、状态及其转换,掌握进程创建、终止、阻塞和唤醒等操作的实现原理和方法,通过实际编程和调试,观察进程的行为和特性,从而提高对操作系统原理的理解和应用能力。
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++,开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验原理(一)进程的概念进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位,它包含了程序代码、数据、堆栈等资源。
进程具有独立性、动态性和并发性等特点。
(二)进程的状态进程的状态通常包括就绪态、运行态和阻塞态。
就绪态表示进程已具备运行条件,等待被调度;运行态表示进程正在 CPU 上执行;阻塞态表示进程因等待某个事件而暂停执行。
(三)进程控制的基本操作1、进程创建:通过系统调用创建新的进程,为其分配资源并初始化。
2、进程终止:当进程完成任务或出现异常时,结束其执行并回收资源。
3、进程阻塞:进程在等待某个事件时,主动进入阻塞态。
4、进程唤醒:当等待的事件发生时,将阻塞的进程唤醒,使其进入就绪态。
四、实验内容与步骤(一)进程创建1、编写 C++程序,使用系统提供的函数创建新的进程。
2、在新进程中执行特定的任务,例如打印输出信息。
```cppinclude <windowsh>include <iostream>int main(){STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(&si, sizeof(si));sicb = sizeof(si);ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));//创建新进程if (!CreateProcess(NULL, //应用程序名称"C:\\Path\\To\\Your\\ChildProcessexe",//命令行参数NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)){std::cerr <<"CreateProcess failed Error code: "<<GetLastError()<< std::endl;return 1;}//等待子进程结束WaitForSingleObject(pihProcess, INFINITE);//关闭进程和线程句柄CloseHandle(pihProcess);CloseHandle(pihThread);return 0;}```(二)进程终止1、在创建的进程中设置条件,当满足条件时主动终止进程。
linux进程线程管理实验报告
linux进程线程管理实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:西安郵電學院操作系统LINUX实验报告题目1:进程______题目2:线程管理__题目3:互斥_____系部名称:计算机学院专业名称:软件工程班级:0802学号:04085048学生姓名:郭爽乐时间:2010-10-31实验一: 进程管理一.实验目的通过观察、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。
二.实验要求2.1 实验环境要求1. 硬件(1) 主机:Pentium III 以上;(2) 内存:128MB 以上;(3) 显示器:VGA 或更高;(4) 硬盘空间:至少100MB 以上剩余空间。
2. 软件Linux 操作系统,内核2.4.26 以上,预装有X-Window 、vi、gcc、gdb 和任意web 浏览器。
2.2 实验前的准备工作学习man 命令的用法,通过它查看fork 和kill 系统调用的在线帮助,并阅读参考资料,学会fork 与kill 的用法。
复习C 语言的相关内容。
三、实验内容3.1 补充POSIX 下进程控制的残缺版实验程序3.2回答下列问题:1. 你最初认为运行结果会怎么样?2. 实际的结果什么样?有什么特点?试对产生该现象的原因进行分析。
3. proc_number 这个全局变量在各个子进程里的值相同吗?为什么?4. kill 命令在程序中使用了几次?每次的作用是什么?执行后的现象是什么?5. 使用kill 命令可以在进程的外部杀死进程。
进程怎样能主动退出?这两种退出方式哪种更好一些?四、实验结果4.1 补充完全的源程序#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<signal.h>#include<ctype.h>#define MAX_CHILD_NUMBER 10/* 允许建立的子进程个数最大值 */ #define SLEEP_INTERV AL 1/* 子进程睡眠时间 */int proc_number=0; /* 子进程的编号,从0开始 */void do_something();main(int argc,char *argv[]){int child_proc_number=MAX_CHILD_NUMBER; /* 子进程个数 */ int i,ch;pid_t child_pid;pid_t pid[10]={0};/* 存放每个子进程的id */if(argc>1){child_proc_number=atoi(argv[1]);child_proc_number=(child_proc_number>10)?10:child_proc_number; /* 命令行参数中的第一个参数表示建立几个子进程,最多10个 */ }/*建立child_proc_number个子进程* 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] */for(i=0;i<child_proc_number;i++){child_pid=fork();if(child_pid== -1){perror("creat error!\n");return 1;}else if(child_pid>0)pid[i]=child_pid;else{proc_number=i;do_something();}}/* 让用户选择杀死哪个进程。
操作系统实验三实验报告
(一)进程创建
编写程序实现创建多个进程,并观察进程的执行情况。通过调用Windows API函数`CreateProcess`来创建新的进程。在创建进程时,设置不同的参数,如进程的优先级、命令行参数等,观察这些参数对进程执行的影响。
(二)进程控制
实现对进程的暂停、恢复和终止操作。使用`SuspendThread`和`ResumeThread`函数来暂停和恢复进程中的线程,使用`TerminateProcess`函数来终止进程。通过控制进程的执行状态,观察系统的资源使用情况和进程的响应。
(一)进程创建实验结果与分析
创建多个进程后,通过任务管理器观察到新创建的进程在系统中运行。不同的进程优先级设置对进程的CPU占用和响应时间产生了明显的影响。高优先级的进程能够更快地获得CPU资源,执行速度相对较快;而低优先级的进程则在CPU资源竞争中处于劣势,可能会出现短暂的卡顿或计一个多进程同步的程序,使用信号量、互斥量等同步机制来协调多个进程的执行。例如,实现一个生产者消费者问题,多个生产者进程和消费者进程通过共享缓冲区进行数据交换,使用同步机制来保证数据的一致性和正确性。
四、实验步骤
(一)进程创建实验步骤
1、打开Visual Studio 2019,创建一个新的C++控制台应用程序项目。
六、实验中遇到的问题及解决方法
(一)进程创建失败
在创建进程时,可能会由于参数设置不正确或系统资源不足等原因导致创建失败。通过仔细检查参数的设置,确保命令行参数、环境变量等的正确性,并释放不必要的系统资源,解决了创建失败的问题。
(二)线程控制异常
在暂停和恢复线程时,可能会出现线程状态不一致或死锁等异常情况。通过合理的线程同步和错误处理机制,避免了这些异常的发生。在代码中添加了对线程状态的判断和异常处理的代码,保证了线程控制的稳定性和可靠性。
操作系统进程与线程管理实验总结
操作系统进程与线程管理实验总结下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 实验目的。
1.1 理解操作系统中进程的概念与特点。
操作系统--进程和线程实验报告
一.进程的创建1.编辑源程序。
2. 编辑结果如下。
3.编译和运行程序。
4.运行解释结果在语句p1=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了.这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(p1==0). 而fork函数有三种返回值。
(1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;(2)在子进程中,fork返回0;(3)如果出现错误,fork返回一个负值;所以,子进程中p1==0,输出I am child。
父进程p1>0,输出I am parent。
1.编辑源程序。
2.编辑结果如下。
3.编译和运行程序。
4. 运行解释结果在语句p1=fork()之前,只有父进程执行,putchar(‘x’)语句将x放入父进程的缓冲区。
当成功创建子进程后,子进程复制父进程的缓冲区。
接着子进程运行输出xby,父进程输出xay。
1.编辑源程序。
2.编辑结果如下。
3.编译和运行程序。
4. 运行解释结果在语句p1=fork()之前,只有父进程执行,putchar(‘x’)语句将x放入父进程的缓冲区。
当成功创建子进程后,子进程复制父进程的缓冲区。
接着子进程输出b后,执行exit(0)系统调用终止执行。
父进程输出a 后继续输出y。
所以父进程输出xay而子进程输出xb。
1.编辑源程序。
2.编辑结果如下。
3.编译和运行程序。
4. 运行解释结果语句while(p1=fork()==-1)创建了子进程和父进程。
父进程执行到wait()时,等待子进程的终止信号,当子进程执行完exit(0)后,父进程才继续执行。
实现了父进程等待子进程。
1.编辑源程序。
2.编辑结果如下。
child.cchild_parent.c3. 编译和运行程序。
4. 运行解释结果语句while(p1=fork()==-1)创建了子进程和父进程。
父进程执行wait(0)等待子进程的终止信号。
子进程加载child程序,输出I am a child。
操作系统实验报告(包括线程,进程,文件系统管理,linux+shell简单命令)
操作系统实验报告班级:030613学号:03061331姓名:裴帅帅实验一:进程的建立一、实验内容创建进程及子进程,在父子进程间实现进程通信,创建进程并显示标识等进程控制块的属性信息,显示父子进程的通信信息和相应的应答信息。
使用匿名管道实现父子进程之间的通信。
二、源程序1、创建匿名管道SECURITY_ATTRIBUTES sa;sa.bInheritHandle=true;sa.lpSecurityDescriptor=NULL;sa.nLength=sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);if(!CreatePipe(&m_hRead,&m_hWrite,&sa,0)){MessageBox("创建匿名管道失败");return false;}2、创建子进程STARTUPINFO si;ZeroMemory(&si,sizeof(STARTUPINFO));si.cb=sizeof(STARTUPINFO);si.dwFlags=STARTF_USESTDHANDLES;si.hStdInput=m_hRead;si.hStdOutput=m_hWrite;si.hStdError=GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE);if(!CreateProcess(NULL,"子进.exe",NULL,NULL,true,0,NULL,NULL,&si,&pi)) {MessageBox("创建子进程失败");CloseHandle(m_hRead);CloseHandle(m_hWrite);m_hRead=NULL;m_hWrite=NULL;return;}3、销毁子进程if(m_hRead)CloseHandle(m_hRead);if(m_hWrite)CloseHandle(m_hWrite);TerminateProcess(pi.hProcess ,0);4、向匿名管道中写信息即发送信息DWORD deWrite;CString sendData;m_s.GetWindowText(sendData);int length;length=sendData.GetLength ();char *buffer=new char[length+1];for(int i=0;i<length;i++){buffer[i]=sendData[i];}buffer[length]='\0';if(!WriteFile(m_hWrite,buffer,length,&deWrite,NULL)){MessageBox("发送数据失败");}delete buffer;5、从匿名管道中读取信息即接收信息char buff[100];DWORD deRead;if(!ReadFile(m_hRead,buff,100,&deRead,NULL)){MessageBox("读取数据失败");}CString receiveData;for(int i=0;i<=(int)deRead;i++){receiveData+=buff[i];}receiveData+='\0';m_r.SetWindowText (receiveData);三、实验结果实验结果实现了父进程向匿名管道中写信息,然后在子进程端可以从匿名管道中读取该信息;也可以子进程向管道中写入信息,然后父进程从中读取后显示。
操作系统实验一进程与线程—Linux进程与线程通讯实验报告
操作系统课程设计任务书
实验步骤:
1.安装虚拟机,并安装虚拟Linux系统,实现Linux联网
2.在ftp://202.116.102.7上下载OS文件夹,保存在终端
3.打开终端,运行一下代码
Cd os
gcc test_fork.c –o fork
ls
./fork
(运行fork())
gcc –lpthread test_clone.c –o clone
./clone
(运行clone())
4.分析实验代码,与实验代码对比,弄懂其中的原理
5.实验结束,保存系统,退出Linux系统
实验结果:
./fork输出结果:
./clone输出结果:
实验讨论:
由程序1结果可知,使用fork()语句创建的子进程与其父进程具有相对独立的地址空间,在此解决生产者-消费者问题里,可以采用pipe()进行通讯。
子进程复制了父进程的打开文件表,所以pipe()所建立的通信管道可被子进程继承,生产和消费进程可以通过对同一通信管道文件的读书进行通讯。
由程序2结果可知:clone()语句在创建进程时,可通过参数设定子进程与父进程是否共享存储空间,从而可以创建真正意义上的程序。
生产者和消费者进程共享内在,从而可以通过共享交换数据。
但多个进程共享共存需要互斥机制。
三.实验流程图
程序二流程图:
基于clone()系统调用
父进程:
生产者子进程(Producer):。
熟悉Windows2000XP中的进程和线程实验报告
信息工程学院实验报告课程名称: 操作系统实验项目名称:熟悉Windows2000/XP 中的进程和线程一、实 验 目 的:1、熟悉Windows2000/XP 中任务管理器的使用。
2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相关信息。
二、实 验 设 备 与 器 件Windows XP三、实 验 内 容 与 步 骤1、启动操作系统自带的任务管理器:方法:直接按组合键Ctrl+Alt+Del ,或者是在点击任务条上的“开始”“运行”,并输入“taskmgr.exe ”。
如下图所示:2、调整任务管理器的“查看”中的相关设置,显示关于进程的以下各项信息,并完成下表(填满即可):成 绩:指导老师(签名):表一:统计进程的各项主要信息3、从桌面启动办公软件“Word”,在任务管理器中找到该软件的登记,并将其结束掉。
再从任务管理器中分别找到下列程序:winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe,试着结束它们,观察到的反应是,原因是。
4、在任务管理器中找到进程“explorer.exe”,将之结束掉,并将桌面上你打开的所有窗口最小化,看看你的计算机系统起来什么样的变化、得到的结论是(说出explorer.exe进程的作用)。
四、实验结果及分析1.2.统计进程的各项主要信息序号进程名称进程ID 线程数量占用内存优先级占CPU时间虚拟内存1 mspaint.exe 6076 5 1696K 标准0:00:01 22532 K2 taskmger.exe 5876 4 3692 K 高0:00:01 5280 K3 SogouCloud.exe 5840 3 4672 K 标准0:00:00 1724 K4 WINWORD.EXE 5772 14 63160 K 标准0:00:17 76128 K5 conime.exe 5744 1 5660 K 标准0:00:00 2596 K6 igfxtray.exe 5020 2 15696 K 标准0:00:00 12848 K7 capclient.exe 4076 3 7412 K 标准0:00:00 3698 K8 Alg.exe 3680 5 4236 K 标准0:00:00 1492 K3. winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe,结束它们,观察到的反应是原因:winlogon.exe:Windows 用户登陆程序,管理用户登录和退出。
线程控制实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景线程是操作系统中实现并发执行的基本单位,它允许程序在同一时间内执行多个任务。
线程控制实验旨在通过实际操作,加深对线程概念、线程同步与互斥机制的理解,并掌握线程的创建、同步与互斥方法。
二、实验目的1. 理解线程的概念及其在操作系统中的作用。
2. 掌握线程的创建、同步与互斥方法。
3. 熟悉线程调度与同步在实际编程中的应用。
4. 通过实验,提高对多线程编程的理解和实际操作能力。
三、实验环境操作系统:Windows 10编程语言:Java开发工具:Eclipse四、实验内容1. 线程的创建与启动实验步骤:(1)创建一个名为ThreadDemo的Java类,继承自Thread类。
(2)在ThreadDemo类中重写run()方法,实现线程要执行的任务。
(3)在main方法中创建ThreadDemo类的实例,并调用start()方法启动线程。
实验代码:```javapublic class ThreadDemo extends Thread {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("线程运行:" +Thread.currentThread().getName());}public static void main(String[] args) {ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();threadDemo.start(); // 启动线程}}```2. 线程同步与互斥实验步骤:(1)创建一个名为SyncDemo的Java类,包含一个共享资源和一个同步方法。
(2)在SyncDemo类中,使用synchronized关键字声明同步方法,实现线程间的同步。
(3)在main方法中创建多个ThreadDemo类的实例,并启动线程,观察线程同步与互斥的效果。
实验代码:```javapublic class SyncDemo {private int count = 0;public synchronized void increment() {count++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":count=" + count);}public static void main(String[] args) {SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();Thread thread1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {syncDemo.increment();}});Thread thread2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {syncDemo.increment();}});thread1.start();thread2.start();}}```3. 线程通信实验步骤:(1)创建一个名为ThreadCommunication的Java类,包含一个共享资源和一个同步方法。
《操作系统》实验报告
《操作系统》实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统的核心组成部分,本次实验的主要目的是深入理解操作系统的工作原理和功能,通过实际操作和观察,掌握操作系统的进程管理、内存管理、文件系统管理等方面的知识和技能。
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、实验内容及步骤1、进程管理实验(1)创建进程通过编程实现创建新的进程。
在代码中使用了 Windows API 函数CreateProcess 来创建一个新的进程。
首先,设置进程的启动信息,包括命令行参数、工作目录等。
然后,调用CreateProcess 函数创建进程,并检查返回值以确定创建是否成功。
(2)进程同步使用互斥量(Mutex)实现进程间的同步。
创建一个共享资源,多个进程尝试访问该资源。
通过互斥量来保证同一时间只有一个进程能够访问共享资源,避免了数据竞争和不一致的问题。
(3)进程通信采用管道(Pipe)进行进程间的通信。
创建一个匿名管道,一个进程作为发送端,向管道写入数据;另一个进程作为接收端,从管道读取数据。
通过这种方式实现了进程之间的数据交换。
2、内存管理实验(1)内存分配使用 Windows API 函数 VirtualAlloc 来分配内存。
指定分配的内存大小、访问权限等参数,并检查返回的内存指针是否有效。
(2)内存释放在不再需要使用分配的内存时,使用 VirtualFree 函数释放内存,以避免内存泄漏。
(3)内存保护设置内存的保护属性,如只读、读写等,以防止非法访问和修改。
3、文件系统管理实验(1)文件创建与写入使用 CreateFile 函数创建一个新文件,并通过 WriteFile 函数向文件中写入数据。
(2)文件读取使用 ReadFile 函数从文件中读取数据,并将读取的数据输出到控制台。
(3)文件属性操作获取文件的属性信息,如文件大小、创建时间、修改时间等,并进行相应的操作和显示。
操作系统实验报告
操作系统实验报告操作系统是计算机科学中十分重要的一门课程,本次实验是关于操作系统的,通过实验,我们可以更深入地了解操作系统的相关知识和操作。
本篇文章将着重介绍本次操作系统实验的内容和实验过程中的收获。
一、实验内容本次实验内容主要涉及操作系统的进程、线程和进程同步三部分。
具体内容包括:1. 进程的创建和管理2. 线程的创建和管理3. 进程同步的实现在实验过程中,我们将分别使用C语言和Linux操作系统实现上述功能。
二、实验过程1. 进程的创建和管理在这一部分实验中,我们要创建多个进程,实现进程的调度和管理功能。
我们采用了Linux系统下的fork()函数,用于创建子进程。
在程序运行时,首先创建一个父进程,然后使用fork()函数创建四个子进程,每个子进程都有自己的进程号(pid),并在屏幕上输出该进程号以示区分。
为了实现进程的调度功能,我们在代码中加入了sleep()函数,用于将进程挂起一段时间,然后再轮流执行其他进程。
2. 线程的创建和管理在这一部分实验中,我们使用了C语言的POSIX线程库pthread.h,实现多线程的功能。
同样地,我们采用了Linux系统下的fork()函数来创建线程。
在代码运行时,我们创建了两个线程,并在屏幕上输出线程号(tid)以示区分。
为了实现线程的调度和管理功能,我们在代码中加入了pthread_join()函数,用于等待线程的执行完成。
3. 进程同步的实现在这一部分实验中,我们使用了Linux系统下的进程同步工具——信号量(semaphore)。
在代码中,我们使用sem_init()函数创建信号量,使用sem_wait()函数阻塞进程或线程,使用sem_post()函数释放进程或线程。
为了更好地理解信号量的工作原理,我们将代码分为生产者和消费者两部分,其中生产者用于向缓冲区添加数据,消费者则用于删除数据。
在这个过程中,我们需要使用信号量控制生产者和消费者的数量,避免出现生产过多或消费过多的情况。
操作系统课程实验报告
操作系统课程实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一,它负责管理计算机的硬件资源和软件资源,为用户提供一个良好的工作环境。
通过操作系统课程实验,旨在深入理解操作系统的基本原理和功能,提高对操作系统的实际操作能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为Windows 10 和Linux(Ubuntu 1804),开发工具包括 Visual Studio Code、gcc 编译器等。
三、实验内容(一)进程管理1、进程创建与终止在 Windows 系统中,使用 C++语言创建多个进程,并通过进程句柄控制进程的终止。
在 Linux 系统中,使用 fork()系统调用创建子进程,并通过 exit()函数终止进程。
2、进程同步与互斥使用信号量实现进程之间的同步与互斥。
在 Windows 中,利用CreateSemaphore()和 WaitForSingleObject()等函数进行操作;在Linux 中,通过 sem_init()、sem_wait()和 sem_post()等函数实现。
(二)内存管理1、内存分配与释放在 Windows 中,使用 HeapAlloc()和 HeapFree()函数进行动态内存的分配与释放。
在 Linux 中,使用 malloc()和 free()函数完成相同的操作。
2、内存页面置换算法实现了几种常见的内存页面置换算法,如先进先出(FIFO)算法、最近最少使用(LRU)算法等,并比较它们的性能。
(三)文件系统管理1、文件创建与读写在 Windows 和 Linux 系统中,分别使用相应的 API 和系统调用创建文件,并进行读写操作。
2、目录操作实现了目录的创建、删除、遍历等功能。
四、实验步骤(一)进程管理实验1、进程创建与终止(1)在 Windows 系统中,编写 C++程序,使用 CreateProcess()函数创建新进程,并通过 TerminateProcess()函数终止指定进程。
Windows进程与线程实验
实验一:观察进程线程的相关数据结构
ETHREAD结构
ETHREAD
3-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
KTHREAD结构
3-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
实验步骤启动
WRK到内核调试模式
3-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
命令“dt _eprocess”
3-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
预备知识Windows进程线程的相关数据
3-
实验一:观察程线程的相关数据结构
EPPEOCESS结构
3-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
KPROCESS结构
Step2:键入命令“!thread 81221db 0”和“!thr 8122
1db0 6”
10-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
查看某个未知的对象用“!Object address”来查看此地址的对象信息例:
10-
实验二:线程的同步与互斥
实验目的通过WinDbg观察线程的同步和互斥过程,加深对同步和互斥问题的理解。实验内容编写生产者消费者模拟程序在WRK平台下观察线程的同步互斥过程分析结果
10-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
查看进程的相关信息键入命令“!process 813b6770 1”(813b6770是被观察
进程的地址)
10-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
查看线程的相关信息Step1: 输入命令“!process 0464 2”
10-
实验一:观察进程线程的相关数据结构
可以直接运行程序,并使用Break nDbg进行观察。
在WRK平台下观察结果将编译好的程序(exe文件)拷贝到虚拟机与宿主机的共享目录(D:\WRK-v1.2)下,以便在虚拟机上也运行 命令停止虚拟机运行,用Wi
计算机操作系统实验课实验报告
实验报告实验课程: 计算机操作系统学生姓名: XXX 学号: XXXX专业班级:软件2014年12月25日目录实验一熟悉Windows XP中的进程和线程错误!未定义书签。
实验二进程调度 ..... 错误!未定义书签。
实验三死锁避免—银行家算法的实现错误!未定义书签。
实验四存储管理 ..... 错误!未定义书签。
实验一熟悉Windows XP中的进程和线程一、实验名称熟悉Windows XP中的进程和线程二、实验目的1、熟悉Windows中任务管理器的使用。
2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相关信息。
3、掌握利用spy++.exe来察看Windows中各个任务的更详细信息。
三、实验结果分析1、启动操作系统自带的任务管理器:方法:直接按组合键Ctrl+Alt+Del,或者是在点击任务条上的“开始”“运行”,并输入“”。
2、调整任务管理器的“查看”中的相关设置,显示关于进程的以下各项信息,并完成下表:表一:统计进程的各项主要信息3、启动办公软件“Word”,在任务管理器中找到该软件的登记,并将其结束掉。
再从任务管理器中分别找到下列程序:、、、,试着结束它们,观察到的反应是任务管理器无法结束进程,原因是该系统是系统进程。
4、在任务管理器中找到进程“”,将之结束掉,并将桌面上你打开的所有窗口最小化,看看你的计算机系统起来什么样的变化桌面上图标菜单都消失了、得到的结论是管理桌面图标的文件(说出进程的作用)。
5、运行“spy++.exe”应用软件,点击按钮“”,切换到进程显示栏上,查看进程“”的各项信息,并填写下表:进程:中的各个线程序号进程ID线程ID基本优先级当前优先级CPU时间上下文开关1000016B800000104 8100:00:064998336 2000016B8000003EC15150:00:0086、注意某些线程前有“+”,如图所示:,说明二者之间的差异前有“+”其器线程下有窗口。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
$gcc process.c –o processs
4、运行
$./process 程序运行截图
5、思考
(1) 系统是怎样创建进程的? (2) 扩展程序,在父进程中输出1到5,在子进程中输出6-
10,要求父子进程并发输出;记录实验结果,并给出简 单分析。
6.实验中遇到的问题和解决方法
>0:在父进程中,pid变量保存的fork( )返回值为子进程的id值(进 程唯一标识符)。
-1:创建失败。 如果fork( )调用成功,它向父进程返回子进程的PID,并向子进程返 回0,即fork( )被调用了一次,但返回了两次。此时OS在内存中建立一 个新进程,所建的新进程是调用fork( )父进程(parent process)的副 本,称为子进程(child process)。子进程继承了父进程的许多特性, 并具有与父进程完全相同的用户级上下文。父进程与子进程并发执行。
当创建线程成功时,函数返回0,若不为0则说明创建线程失败,常见的 错误返回代码为EAGAIN和EINVAL。前者表示系统限制创建新的线 程,例如线程数目过多了;后者表示第二个参数代表的线程属性值非 法。创建线程成功后,新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函 数,原来的线程则继续运行下一行代码。 函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为: extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return));
2、参考程序代码
/* thread.c*/ #include <stdio.h> #include <pthread.h> void thread(void) { int i; for(i=0;i<3;i++) printf("This is a pthread.\n"); } int main(int argc,char *argv[]) { pthread_t id; int i,ret; ret=pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL); if(ret!=0){ printf ("Create pthread error!\n"); exit (1);
} for(i=0;i<3;i++) printf("This is the main process.\n"); pthread_join(id,NULL); retu程序:
gcc example1.c -lpthread -o example1
-lpthread:使用线程库
计算机科学与软件学院
操作系统上机实验报告
学生姓名: 学号: 班级:班 实验日期: 2014.4.17
实验名称:进程和线程
实验目的:理解unix/Linux下进程和线程的创建、并发执行过程。
实验内容:
1.进程的创建
2.多线程应用
实验步骤及分析:(此部分为关键内容:要求整理实验主要步骤,
总结编写实验过程中遇到哪些问题,如何解决的,若未解决也应总结,
运行example1,得到如下结果: This is the main process. This is a pthread. This is the main process. This is the main process. This is a pthread. This is a pthread. 再次运行,可能得到如下结果: This is a pthread. This is the main process. This is a pthread. This is the main process. This is a pthread. This is the main process. 程序运行截图
fprintf(stderr, "Fork Failed"); exit(-1); } else if (pid == 0) { /* child process */ execlp( "/bin/ls", "ls",NULL); } else {/* parent process */ /* parent will wait for the child to complete */ wait(NULL); printf( "Child Complete" ); exit(0); } }
回答思考题的答案)
一、进程的创建
下面这个C程序展示了UNIX系统中父进程创建子进程及各自分开活 动的情况。
1、实验指导
fork( ) 创建一个新进程。
系统调用格式:
参数定义:
pid=fork( )
int fork( ) fork( )返回值意义如下: 0:在子进程中,pid变量保存的fork( )返回值为0,表示当前进程是 子进程。
第一个参数为被等待的线程标识符,第二个参数为一个用户定义的 指针,它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞 的函数,调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止,当函数返 回时,被等待线程的资源被收回。
一个线程的结束有两种途径,一种是象我们上面的例子一样,函数 结束了,调用它的线程也就结束了;另一种方式是通过函数pthread_exit 来实现。它的函数原型为: extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__)); 唯一的参数是函数的返回代码,只要pthread_join中的第二个参数 thread_return不是NULL,这个值将被传递给 thread_return。
二、多线程应用 编写unix/Linux下的多线程程序,需要使用头文件pthread.h,连接时
需要使用库libpthread.a。下面是一个最简单的多线程程序 example1.c。
1.实验指导
下面的示例中,要使用到两个函数,pthread_create和pthread_join, 并声明了一个pthread_t型的变量。 函数pthread_create用来创建一个线程,它的原型为: extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,void *(*__start_routine) (void *), void *__arg)); 第一个参数为指向线程标识符的指针,第二个参数用来设置线程属 性,第三个参数是线程运行函数的起始地址,最后一个参数是运行函数 的参数。这里,我们的函数thread不需要参数,所以最后一个参数设为 空指针。第二个参数我们也设为空指针,这样将生成默认属性的线程。
4、思考
(1)程序运行后,进程thread中有几个线程存在? (2)为什么前后两次运行结果不一样?
答(1) (2)
5.实验中遇到的问题和解决方法 运行结果并没有出现预期效果
2、参考程序代码
/*process.c*/
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> main(int argc,char *argv[]) {
int pid; /* fork another process */ pid = fork(); if (pid < 0) { /* error occurred */