进程管理实验报告
进程管理实验报告
实验名称: 进程管理实验要求:阅读后面的C语言实例,修改程序,使其优先数在运行期间可以变化(动态优先数)。
例如,当某进程被时间片中断次数增加到一定数目时,提高其优先权。
关键问题:读懂源程序代码,了解进程管理的方式,并设计一个算法使程序能在运行过程中修改进程优先级。
设计思路:在进程控制块中定义一个记录进程中断次数的变量,在block函数中设置跟踪并记录进程中断次数,在调度函数schedule中设置算法,在进程中断3次后将该进程的优先级提升至最高。
改动后的代码:#include <stdio.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXPRI 100#define NIL -1//进程控制块struct {int id; //进程号char status; //进程状态,'e'-执行态'r'-高就绪态't'-低就绪态'w'-等待态'c'-完成态int nextwr; //等待链指针,指示在同一信号量上等待的下一个等待进程的进程号。
int priority; //进程优先数,值越小,优先级越高。
int c;//进程中断次数}pcb[3];//共3个进程//s1、s2为三个进程共享的变量;seed为随机值;registeri模拟寄存器值,存放计算的重复次数。
int registeri,s1,s2,seed,exe=NIL;//exe为当前运行(占有cpu)的进程号//2个信号量sem[0]、sem[1],分别与共享变量s1、s2相联系。
//对应信号量sem[0]、sem[1]分别有两个阻塞队列,队列首由sem[].firstwr指定,队列链指针是pcb[].nextwrstruct{int value;//信号量值int firstwr;//等待该信号量的阻塞队列的首个进程号}sem[2];//三个进程的现场保留区,其中savearea[][0]为寄存器内容,savearea[][1]为下一条指令地址。
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。
最新实验二-实验报告(进程管理)
最新实验二-实验报告(进程管理)实验目的:1. 理解操作系统中进程的概念及其特性。
2. 掌握进程管理的基本原理和方法。
3. 学习进程创建、撤销、阻塞和唤醒等操作。
4. 熟悉进程间的同步与通信机制。
实验环境:- 操作系统:Linux/Unix- 编程语言:C/C++- 开发工具:GCC编译器,GDB调试器实验内容:1. 创建进程:编写程序,使用系统调用fork()创建子进程,并观察父进程与子进程的行为差异。
2. 进程撤销:实现一个程序,通过系统调用exit()或abort()撤销进程,并观察其对进程组和会话的影响。
3. 进程阻塞与唤醒:设计并实现一个父进程和多个子进程的程序,其中子进程执行阻塞操作(如sleep()),父进程负责唤醒这些子进程。
4. 进程同步:利用信号量或管程等同步机制,实现两个并发进程的同步操作。
5. 进程通信:通过管道(PIPE)、消息队列、共享内存等IPC机制,实现进程间的信息交换。
实验步骤:1. 设计并编写创建进程的程序代码。
2. 在Linux环境下使用GCC编译程序,并记录编译过程。
3. 运行程序,使用GDB等工具调试程序,并观察fork()的执行效果。
4. 实现进程撤销的程序,并记录exit()和abort()的不同行为。
5. 编写进程阻塞与唤醒的程序,并通过实验观察不同进程状态的变化。
6. 完成进程同步的代码实现,并测试死锁及其解决方法。
7. 编写并测试进程通信的程序,确保信息能够正确传递。
实验结果:- 展示创建进程前后的系统状态变化,包括进程表和内存分配情况。
- 记录进程撤销后,父进程收集子进程状态的输出。
- 展示进程阻塞与唤醒的输出结果,验证进程状态转换的正确性。
- 展示进程同步的实验结果,包括死锁的产生与解决。
- 展示进程通信的测试结果,验证信息传递的准确性。
实验分析:- 分析进程创建和撤销的系统资源变化。
- 讨论进程阻塞与唤醒机制的效率和应用场景。
- 探讨进程同步与通信的复杂性及其在多线程编程中的重要性。
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。
进程管理实验报告源代码(3篇)
第1篇---进程管理实验报告一、实验目的1. 理解进程的概念和进程管理的基本原理。
2. 掌握进程的创建、调度、同步和通信等操作。
3. 通过编程实现简单的进程管理功能。
二、实验环境1. 操作系统:Windows/Linux2. 编程语言:C/C++3. 开发环境:Visual Studio/Code::Blocks三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的同步与互斥3. 进程的通信4. 进程调度算法四、实验步骤1. 进程的创建与终止```cinclude <stdio.h>include <sys/types.h>include <unistd.h>int main() {pid_t pid;// 创建子进程pid = fork();if (pid < 0) {// 创建进程失败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(5); // 子进程暂停5秒_exit(0); // 子进程退出} else {// 父进程printf("Parent process, PID: %d\n", getpid()); wait(NULL); // 等待子进程结束printf("Child process has terminated.\n");}return 0;}```2. 进程的同步与互斥```cinclude <stdio.h>include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁printf("Thread %ld is running\n", (long)arg);sleep(1); // 模拟任务执行pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;// 初始化互斥锁pthread_mutex_init(&mutex, NULL);// 创建线程pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, (void )1); pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, (void )2); // 等待线程结束pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);// 销毁互斥锁pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;}```3. 进程的通信```cinclude <stdio.h>include <stdlib.h>include <sys/ipc.h>include <sys/shm.h>int main() {key_t key;int shmid;int data;// 生成共享内存标识符key = ftok("shmfile", 65);// 创建共享内存段shmid = shmget(key, sizeof(int), 0666 | IPC_CREAT); if (shmid == -1) {perror("shmget failed");exit(1);}// 连接到共享内存段data = (int )shmat(shmid, (void )0, 0);if (data == (int )(-1)) {perror("shmat failed");exit(1);}// 使用共享内存data = 100;printf("Data in shared memory: %d\n", data); // 分离共享内存段if (shmdt(data) == -1) {perror("shmdt failed");exit(1);}// 删除共享内存段if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1) { perror("shmctl failed");exit(1);}return 0;}```4. 进程调度算法```cinclude <stdio.h>include <stdlib.h>include <sys/time.h>typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;int waiting_time;int turnaround_time;} Process;int main() {Process processes[] = {{1, 0, 5, 0, 0},{2, 1, 3, 0, 0},{3, 4, 8, 0, 0}};int n = sizeof(processes) / sizeof(processes[0]);// 计算等待时间和周转时间int total_waiting_time = 0, total_turnaround_time = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {if (i == 0) {processes[i].waiting_time = 0;} else {processes[i].waiting_time = processes[i - 1].turnaround_time;}processes[i].turnaround_time = processes[i].burst_time + processes[i].waiting_time;total_waiting_time += processes[i].waiting_time;total_turnaround_time += processes[i].turnaround_time;}printf("Average Waiting Time: %f\n", (float)total_waiting_time / n);printf("Average Turnaround Time: %f\n", (float)total_turnaround_time / n);return 0;}```五、实验结果与分析(此处应填写实验结果,包括运行程序输出、图表等,以及对实验结果的分析。
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_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。
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。
进程管理实验报告代码
一、实验目的1. 理解进程的概念和进程状态转换。
2. 掌握进程同步与互斥的基本方法。
3. 学习使用信号量实现进程同步与互斥。
4. 熟悉进程调度算法。
二、实验环境1. 操作系统:Windows/Linux2. 编程语言:C/C++3. 开发工具:Visual Studio/Code::Blocks三、实验内容1. 进程状态转换2. 进程同步与互斥3. 信号量实现进程同步与互斥4. 进程调度算法四、实验步骤1. 进程状态转换```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>void print_status(int state) {switch (state) {case 1: printf("创建状态\n"); break; case 2: printf("就绪状态\n"); break;case 3: printf("运行状态\n"); break; case 4: printf("阻塞状态\n"); break; case 5: printf("终止状态\n"); break; default: printf("未知状态\n"); break; }}int main() {int state = 1;print_status(state);sleep(1);state = 2;print_status(state);sleep(1);state = 3;print_status(state);sleep(1);state = 4;print_status(state);sleep(1);state = 5;print_status(state);return 0;}```2. 进程同步与互斥```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t lock;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&lock);printf("线程 %d 进入临界区\n", (int )arg);sleep(2);printf("线程 %d 离开临界区\n", (int )arg);pthread_mutex_unlock(&lock);return NULL;}int main() {pthread_t tid1, tid2;int arg1 = 1, arg2 = 2;pthread_mutex_init(&lock, NULL);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &arg1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &arg2); pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_mutex_destroy(&lock);return 0;}```3. 信号量实现进程同步与互斥```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>sem_t sem;void thread_func(void arg) {sem_wait(&sem);printf("线程 %d 进入临界区\n", (int )arg);sleep(2);printf("线程 %d 离开临界区\n", (int )arg);sem_post(&sem);return NULL;}int main() {pthread_t tid1, tid2;int arg1 = 1, arg2 = 2;sem_init(&sem, 0, 1);pthread_create(&tid1, NULL, thread_func, &arg1); pthread_create(&tid2, NULL, thread_func, &arg2);pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);sem_destroy(&sem);return 0;}```4. 进程调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#define MAX_PROCESSES 5typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;int wait_time;int turnaround_time;} Process;int compare(const void a, const void b) {Process proc1 = (Process )a;Process proc2 = (Process )b;return proc1->arrival_time - proc2->arrival_time;}void fcfs(Process processes[], int n) {processes[0].wait_time = 0;processes[0].turnaround_time = processes[0].burst_time;for (int i = 1; i < n; i++) {processes[i].wait_time = processes[i - 1].turnaround_time + processes[i].arrival_time - processes[i].burst_time;processes[i].turnaround_time = processes[i].wait_time + processes[i].burst_time;}}int main() {Process processes[MAX_PROCESSES] = {{1, 0, 3, 0, 0},{2, 1, 6, 0, 0},{3, 4, 4, 0, 0},{4, 6, 5, 0, 0},{5, 8, 2, 0, 0}};qsort(processes, MAX_PROCESSES, sizeof(Process), compare);fcfs(processes, MAX_PROCESSES);for (int i = 0; i < MAX_PROCESSES; i++) {printf("PID: %d, Wait Time: %d, Turnaround Time: %d\n", processes[i].pid, processes[i].wait_time, processes[i].turnaround_time);}return 0;}```五、实验结果与分析通过以上实验,我们了解了进程状态转换、进程同步与互斥、信号量实现进程同步与互斥以及进程调度算法。
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。
电大进程管理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,让学生深入理解Linux操作系统的进程管理机制,掌握进程的创建、调度、同步与通信等基本概念和操作方法。
通过实验,使学生能够熟练运用Linux命令和编程技术,解决实际问题。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C/C++3. 实验工具:xshell、gcc三、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 进程的创建与终止2. 进程的调度与优先级3. 进程同步与互斥4. 进程通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止(1)使用fork()函数创建子进程:```cpid_t pid = fork();if (pid == 0) {// 子进程代码} else if (pid > 0) {// 父进程代码} else {// 创建子进程失败}```(2)使用wait()函数等待子进程结束:```cint status;waitpid(pid, &status, 0);```(3)使用kill()函数终止进程:```ckill(pid, SIGTERM);```2. 进程的调度与优先级(1)使用nice()函数调整进程优先级:```cnice(-n); // 降低进程优先级```(2)使用renice()函数实时调整进程优先级: ```crenice(n, pid);```3. 进程同步与互斥(1)使用互斥锁(mutex)实现进程互斥:```cpthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_mutex_lock(&mutex);// 临界区代码pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_mutex_destroy(&mutex);```(2)使用条件变量(condition variable)实现进程同步: ```cpthread_cond_t cond;pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_cond_wait(&cond, &mutex);// 条件满足后的代码pthread_cond_signal(&cond);pthread_cond_destroy(&cond);```4. 进程通信(1)使用管道(pipe)实现进程间通信:```cint pipefd[2];pipe(pipefd);// 父进程dup2(pipefd[1], STDOUT_FILENO);// 子进程dup2(pipefd[0], STDIN_FILENO);```(2)使用消息队列(message queue)实现进程间通信: ```ckey_t key = ftok("queuefile", 'q');int msqid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT);// 发送消息struct msgbuf msg;msg.mtype = 1;strcpy(msg.mtext, "Hello");msgsnd(msqid, &msg, strlen(msg.mtext), 0);// 接收消息msgrcv(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 1, 0);printf("%s\n", msg.mtext);```五、实验结果与分析通过本次实验,我们成功实现了以下功能:1. 创建并管理多个进程;2. 调整进程优先级;3. 实现进程同步与互斥;4. 实现进程间通信。
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
进程管理实验报告一、引言进程管理是操作系统中的重要概念之一,它负责分配和调度计算机资源,确保多个程序能够同时运行,并通过合理的资源管理提高系统的效率和性能。
本实验旨在对进程管理进行深入研究和实践,通过编写相关代码并进行测试,探索进程管理的原理和实现方式。
二、实验背景在一个多道程序设计的环境中,操作系统需要管理系统中的各个进程,分配对应的资源,并处理进程之间的竞争条件。
进程管理的核心任务包括进程的创建、运行、阻塞、唤醒和终止等操作,以及资源的调度和分配。
三、实验目标本实验旨在通过编写一个简单的进程管理程序,实现进程的创建和调度,演示进程间的合作与竞争情况,以及资源的请求和释放。
具体目标包括:1.实现进程的创建和调度算法;2.模拟进程之间的竞争条件,如互斥、死锁等;3.模拟进程的请求和释放资源的过程;4.评估不同调度算法对系统性能的影响。
四、实验设计和方法1.进程创建和调度根据操作系统的调度算法,我们可以设计一个简单的进程调度器。
首先,需要定义进程的数据结构,包括进程ID、状态、优先级等信息。
其次,实现进程的创建函数,根据用户输入的参数来创建新的进程,并将其添加到进程队列中。
最后,根据调度算法,选择一个进程进行执行,并更新进程的状态。
2.进程间的竞争条件为了模拟进程间的竞争条件,我们可以使用互斥锁和信号量等同步机制。
通过在进程中设置临界区,限定同时只有一个进程可以访问临界资源,从而避免竞争和冲突。
另外,还可以模拟不同进程之间的死锁情况,观察系统的行为和响应。
3.进程的资源请求和释放在进程管理过程中,进程需要向系统申请资源,如内存、磁盘等。
为了模拟这一过程,我们可以设计一个简单的资源管理器,并在进程中调用相应的函数来请求和释放资源。
同时,可以设置资源的使用限制和优先级,观察不同策略对系统的影响。
4.评估系统性能为了比较不同调度算法对系统性能的影响,我们可以通过测量系统的响应时间、资源利用率和吞吐量等指标来评估。
进程管理实验报告范文
进程管理实验报告范文实验一进程管理一、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吉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CPIM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…随机产生n进程Pi(id,(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:Window系统。
编程语言:C#。
四、实验思路和设计1、程序流程图检查是否有新进程产生,如果有,则判断2、主要程序代码//PCB结构体tructpcb{publicintid;//进程IDpublicintra;//所需资源A的数量publicintrb;//所需资源B的数量publicintrc;//所需资源C的数量所需的时间片个数已经运行的时间片个数publicchartate;//进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞)//publicintne某t;}ArrayLithready=newArrayLit(); ArrayLithblock=newArrayLit(); Randomrandom=newRandom();//ArrayLitp=newArrayLit();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,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。
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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实验报告纸
(院、系)专业班组课
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。
四、实验过程
1、进程管理三状态模型部分内容
进程从因创建而产生直至撤销而消亡的整个生命周期中,有时占用处理器执行,有时虽然可以运行但分不到处理器,有时虽然处理器空闲但因等待某个事件发生而无法执行,这一切都说明进程和程序不同,进程是活动的且有状态变化,状态及状态之间的转换体现进程的动态性,为了便于系统管理,一般来说,按照进程在执行过程中的不同情况至少要定义三种进程状态。
(1)运行态:进程占用处理器运行的状态。
(2)就绪态:进程具备运行条件,等待系统分配处理器以便起运行的状态。
(3)等待态:进程不具备运行条件,正在等待某个时间完成的状态。
2、程序设计环境。