实验一——Linux环境下的进程管理
进程管理实验实验报告
一、实验目的1. 理解进程的基本概念,掌握进程的结构和生命周期。
2. 掌握进程的创建、终止、同步和通信的方法。
3. 熟悉进程调度算法和进程同步机制。
4. 通过实验加深对操作系统进程管理的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C/C++3. 实验工具:gcc、make、xterm三、实验内容1. 进程的创建与终止(1)使用fork()系统调用创建进程编写一个C程序,通过fork()系统调用创建一个子进程。
父进程和子进程分别执行不同的任务,并输出各自的信息。
```c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid == -1) {printf("Fork failed!\n");return 1;printf("This is child process, PID: %d\n", getpid()); // 子进程执行的任务} else {printf("This is parent process, PID: %d\n", getpid()); // 父进程执行的任务}return 0;}```(2)使用exec()系统调用替换子进程内容在父进程中,使用exec()系统调用替换子进程的内容,执行新的程序。
```c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid == -1) {printf("Fork failed!\n");return 1;execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL);printf("Exec failed!\n");return 1;} else {wait(NULL);}return 0;}```2. 进程同步与通信(1)使用管道实现进程通信编写一个C程序,使用管道实现父进程和子进程之间的通信。
操作系统实验
实验一进程管理、管道通信------- 一、实验名称:进程管理、管道通信二、实验目的:1、熟悉linux下利用gcc、gdb编译、调试C程序2、掌握进程的概念,明确进程的含义3、认识并了解并发执行的实质4、掌握进程间无名管道的通信三、实验准备:1、预习linux下利用gcc编译c程序。
2、参考课件及资料掌握进程的创建过程。
3、参考课件及资料掌握进程的并发执行。
4、参考课件及资料掌握进程间无名管道的通信四、实验内容:内容一:敲通如下程序,分析运行结果。
#include<stdio.h>void main(){int i;while((i=fork())==-1);printf("i=%d",i);if(i)printf("It is a parent process!");else printf("It is a child process!");}结论:在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功时,则会出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。
在子进程中,fork函数返回0,在父进程会返回新建子进程的id内容二:编写程序,用系统调用fork()创建两子进程。
父进程显示50次字符串“father”,子进程1显示50次字符串“son”,子进程2显示50次字符串“daughter”。
观察并记录屏幕上显示结果,分析原因。
(提示:可在各进程中加入sleep,观察结果分析原因)1、程序代码如图所示:2、运行结果如图所示内容三:敲通如下程序,写出运行结果,分析程序功能。
1、程序代码如图所示:#include<stdio.h>#include <pthread.h>void *ptest(void *arg){printf(" This is the new thread!" );return(NULL);void main(){pthread_t tid;printf(" This is the parent process !" );pthread_create(&tid,NULL,ptest,NULL);sleep(1);return;}2、运行结果如图所示3、程序功能:利用系统函数创建子进程,并且调用子函数,然后输出子函数中的内容。
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。
linux进程管理的实验报告
实验报告:Linux进程管理1. 引言本实验报告将详细介绍Linux系统中进程管理的相关知识和操作。
进程管理是操作系统中的一个重要组成部分,它负责控制和调度系统中运行的各个进程,确保系统资源的合理分配和进程的正常运行。
在本实验中,我们将通过一系列步骤来了解Linux系统中进程的创建、监控和控制。
2. 实验环境为了完成本实验,我们需要在一台运行Linux操作系统的计算机上进行操作。
本实验报告基于Ubuntu 20.04 LTS操作系统进行撰写,但是适用于大多数Linux 发行版。
3. 实验步骤步骤一:创建新进程在Linux系统中,可以通过fork()系统调用来创建新的进程。
以下是一个简单的示例代码:#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid = fork();if (pid == 0) {// 子进程逻辑printf("这是子进程\n");} else if (pid > 0) {// 父进程逻辑printf("这是父进程\n");} else {// 进程创建失败printf("进程创建失败\n");}return0;}步骤二:查看进程信息Linux系统提供了多种命令来查看系统中运行的进程信息。
以下是一些常用的命令:•ps:显示当前终端下的进程列表。
•top:实时显示进程的CPU、内存等资源占用情况。
•pstree:以树状结构显示进程的层次关系。
步骤三:杀死进程有时候我们需要终止一个运行中的进程,可以使用kill命令来发送终止信号给目标进程。
以下是一个示例:kill <PID>请将<PID>替换为目标进程的进程ID。
步骤四:进程优先级调整通过调整进程的优先级,可以影响进程在系统中的调度顺序。
在Linux系统中,可以使用nice命令来调整进程的优先级。
进程管理设计实验报告
一、实验目的1. 理解进程管理的概念和作用;2. 掌握进程的创建、调度、同步与通信等基本操作;3. 分析并解决进程管理中的常见问题;4. 提高编程能力和系统设计能力。
二、实验环境1. 操作系统:Linux;2. 编程语言:C/C++;3. 开发工具:GCC。
三、实验内容1. 进程创建与调度(1)创建一个简单的进程,实现进程的创建、运行和退出;(2)实现进程的调度,采用时间片轮转算法(RR)进行进程调度;(3)分析进程调度的过程,观察不同调度算法对进程执行的影响。
2. 进程同步与互斥(1)实现进程同步,采用信号量机制实现进程间的同步;(2)实现进程互斥,使用互斥锁(mutex)保护临界资源;(3)分析进程同步与互斥的原理,解决死锁、饥饿等问题。
3. 进程通信(1)实现进程间的通信,采用管道(pipe)进行数据传输;(2)实现共享内存(shared memory)进行进程间通信;(3)分析进程通信的原理,解决通信中的同步与互斥问题。
4. 实验拓展(1)设计一个多进程并发程序,实现生产者-消费者问题;(2)实现进程的优先级调度,观察不同优先级对进程执行的影响;(3)分析并实现进程的动态创建与销毁,提高系统的灵活性和可扩展性。
四、实验步骤1. 编写进程创建与调度的代码,实现进程的创建、调度和执行;2. 编写进程同步与互斥的代码,实现信号量机制和互斥锁;3. 编写进程通信的代码,实现管道和共享内存通信;4. 编写实验拓展的代码,实现生产者-消费者问题、优先级调度和动态创建与销毁;5. 编译并运行实验程序,观察实验结果,分析并解决问题。
五、实验结果与分析1. 进程创建与调度实验结果显示,采用时间片轮转算法(RR)进行进程调度,进程按照一定的顺序执行,实现了进程的并发执行。
2. 进程同步与互斥实验结果显示,采用信号量机制实现进程同步,可以避免进程间的冲突,保证进程按预期顺序执行;使用互斥锁(mutex)保护临界资源,可以防止多个进程同时访问同一资源,避免数据竞争。
Linux进程管理-实验报告
《Linux 操作系统设计实践》实验一:进程管理实验目的:(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) 学习通过进程执行新的目标程序的方法。
(4) 了解Linux 系统中进程信号处理的基本原理.实验环境:Red Hat Linux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,当此进程运行时,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.程序代码:#include<stdio。
h〉int main(){int p1 ,p2 ;while((p1=fork())==-1);if(p1==0)putchar(’b');else{while((p2=fork())==—1);if(p2==0)putchar(’c');elseputchar(’a');}return 0;}运行结果:bca分析:第一个while里调用fork()函数一次,返回两次。
子进程P1得到的返回值是0,父进程得到的返回值是新子进程的进程ID(正整数);接下来父进程和子进程P1两个分支运行,判断P1==0,子进程P1符合条件,输出“b”;接下来else里面的while里再调用fork()函数一次,子进程P2得到的返回值是0,父进程得到的返回值是新子进程的进程ID(正整数);接下来判断P2==0,子进程P2符合条件,输出“c”,接下来父进程输出“a”,程序结束。
(2)进程的控制①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。
程序代码:#include〈stdio。
h>int main(){int p1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1==0)printf("Child1 is running!\n”);else{while((p2=fork())==—1);if(p2==0)printf(”Child2 is running!\n”);elseprintf(”Fath er is running!\n”);}return 0;}运行结果:Child1 is running!Child2 is running!Father is running!分析:本实验和上一个实验一样,只是将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话.第一个while里调用fork()函数一次,返回两次。
进程管理实验报告答案
一、实验目的1. 理解进程的概念,明确进程与程序的区别。
2. 掌握进程的创建、调度、同步、互斥和通信等基本操作。
3. 熟悉Linux操作系统下进程管理的常用命令和工具。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C3. 开发工具:gcc三、实验内容1. 进程的创建与调度(1)使用fork()函数创建子进程```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");return 1;} else if (pid == 0) {// 子进程printf("This is child process.\n");return 0;} else {// 父进程printf("This is parent process.\n"); return 0;}}```(2)使用exec()函数替换子进程内容```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");return 1;} else if (pid == 0) {// 子进程execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL); perror("execlp failed");return 1;} else {// 父进程printf("This is parent process.\n");return 0;}}```2. 进程同步与互斥(1)使用信号量实现进程同步```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>int shared_resource = 0;void producer(void arg) {for (int i = 0; i < 5; i++) {pthread_mutex_lock(&mutex);shared_resource++;printf("Producer: %d\n", shared_resource); pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(1);}return NULL;}void consumer(void arg) {for (int i = 0; i < 5; i++) {pthread_mutex_lock(&mutex);shared_resource--;printf("Consumer: %d\n", shared_resource); pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(1);}return NULL;}int main() {pthread_mutex_t mutex;pthread_t prod, cons;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_create(&prod, NULL, producer, NULL); pthread_create(&cons, NULL, consumer, NULL); pthread_join(prod, NULL);pthread_join(cons, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;}```(2)使用互斥锁实现进程互斥#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>int shared_resource = 0;pthread_mutex_t lock;void producer(void arg) {for (int i = 0; i < 5; i++) {pthread_mutex_lock(&lock);shared_resource++;printf("Producer: %d\n", shared_resource); pthread_mutex_unlock(&lock);sleep(1);}return NULL;}void consumer(void arg) {for (int i = 0; i < 5; i++) {pthread_mutex_lock(&lock);shared_resource--;printf("Consumer: %d\n", shared_resource); pthread_mutex_unlock(&lock);sleep(1);return NULL;}int main() {pthread_t prod, cons;pthread_mutex_init(&lock, NULL);pthread_create(&prod, NULL, producer, NULL); pthread_create(&cons, NULL, consumer, NULL); pthread_join(prod, NULL);pthread_join(cons, NULL);pthread_mutex_destroy(&lock);return 0;}```3. 进程通信(1)使用管道实现进程通信```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>int main() {int pipefd[2];pid_t cpid;if (pipe(pipefd) == -1) {perror("pipe");exit(EXIT_FAILURE);}cpid = fork();if (cpid == -1) {perror("fork");exit(EXIT_FAILURE);}if (cpid == 0) { // 子进程close(pipefd[1]); // 关闭写端dup2(pipefd[0], STDIN_FILENO); // 将读端复制到标准输入 char args[] = {"./consumer", NULL};execvp(args[0], args);perror("execvp");exit(EXIT_FAILURE);} else { // 父进程close(pipefd[0]); // 关闭读端char buffer[1024];write(pipefd[1], "Hello, consumer!\n", 18);read(pipefd[0], buffer, 1024);printf("Parent: %s", buffer);close(pipefd[1]);wait(NULL);}return 0;}```(2)使用共享内存实现进程通信```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#define SHM_SIZE 1024int main() {key_t key = 1234;int shmid;char shm, s;shmid = shmget(key, SHM_SIZE, 0644 | IPC_CREAT); if (shmid == -1) {perror("shmget");exit(EXIT_FAILURE);}shm = shmat(shmid, (void )0, 0);if (shm == (char )(-1)) {perror("shmat");exit(EXIT_FAILURE);}s = shm;while (s != '\0') {putchar(s);s++;}putchar('\n');shmdt(shm);shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);return 0;}```四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了Linux操作系统下进程管理的基本操作,包括进程的创建、调度、同步、互斥和通信等。
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。
linux实验
C H A N GZ HO U U N I VER S I T Y实 验 报 告课程名称: Linux 操作系统 实验名称: 实验8、进程管理 学 生 姓 名: 杨甜甜 班 级 计算机134 学 号 13416725 学 院(系): 信息数理学院 指 导 教 师: 庄丽华 实验时间: 2016 年 5 月 11 日 实验成绩:实验八、进程管理一、实验要求(1)掌握手工启动前后台作业的方法;(2)掌握进程与作业管理的相关shell命令;(3)掌握at调度和cron调度的设置方法;(4)掌握系统性能监视的基本方法。
二、实验内容和实验步骤1、作业和进程的基本管理【操作要求1】先在前台启动vi编辑器并打开f4文件,然后挂起,最后在后台启动一个查找inittab文件的find作业,find的查找结果保存到f5。
注意,首先要创建文件f4。
【操作步骤】(1)以超级用户身份登录到字符界面。
(2)输入命令:vi f4,在前台启动vi编辑器并打开f4文件。
(3)按【ctrl+z】组合键,暂时挂起“vi f4”作业,屏幕显示该作业的作业号。
(4)输入命令“find /-name inittab >f5 &”,启动一个后台作业,在显示作业号的同时还显示进程号。
结果截图:【操作要求2】查看当前作业、进程和用户信息,并对作业进行前后台切换。
【操作步骤】(1)输入命令“jobs”,查看当前系统中的所有作业。
结果截图:由此可知“vi f4”作业的作业号为:2696,已经停止。
“find / -name inittab > f5 &”作业的作业号为:2699,正在运行。
(2)输入命令“fg 2”,将“find /-name inittab >f5 &”作业切换到前台。
屏幕显示出“find /-name inittab > f5”命令,并执行此命令。
稍等片刻,作业完成后屏幕再次出现命令提示符。
操作系统实验报告----进程管理
实验内容:进程管理一、实验目的1、掌握Linux中进程的创建方法及执行情况;2、加深对进程、进程树等概念的理解;3、掌握Linux中如何加载子进程自己的程序;4、掌握父进程通过创建子进程完成某项任务的方法;5.、掌握系统调用exit()和_exit()调用的使用。
6、分析进程竞争资源的现象,学习解决进程互斥的方法;进一步认识并发执行的实质二、实验内容(一)进程的创建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。
#include<stdio.h>main(){int p,x;p=fork();if(p>0){x=fork();if(x>0)printf("father\n");elseprintf("child2");}elseprintf("child1");}输出结果:child1child2father2、运行以下程序,分析程序执行过程中产生的进程情况。
#include <stdio.h>main(){int p,x;p=fork();if (p>0)fork();else{fork();fork();}sleep(15);}实验步骤:编译连接gcc –o forktree forktree.c后台运行./forktree &使用pstree –h 查看进程树运行结果:├─gnom e-terminal─┬─bash─┬─forktree─┬─forktree─┬─forkt ree───forktree││││└─forktree│││└─forktree││└─pstree 分析:程序运行,系统首先创建一个进程forktree,执行到p=fork()创建一个子进程forktree,子进程获得处理机优先执行,父进程等待;执行else,当执行到第一个fork()函数时,子进程创建了一个进程forktree,称之为孙进程,孙进程获得处理机往下执行,子进程等待;执行到第二个fork()函数时,孙进程又创建一个进程forktree,称之为重孙进程,重孙进程很快执行完,将处理机还给孙进程,孙进程很快执行完,将处理机还给子进程;子进程继续往下执行,执行到第二个fork()函数,又创建一个进程forktree,称之为第二孙进程,并获得处理机执行,此进程很快执行完,将处理机还给子进程,子进程也很快执行完,将处理机还给父进程,父进程P>0执行if语句,运行fork()函数,又创建一个进程forktree,称之为第二子进程,此进程获得处理机执行很快运行完,将处理机还给父进程,父进程运行sleep(15)语句,休眠15秒,用pstree命令查询进程树。
管理Linux 系统进程操作实验报告
操作系统实验报告题目:管理Linux 系统进程实验目的1) 回顾系统进程的概念,加深对Linux / UNIX 进程管理的理解。
2) 回顾ps 命令和选项。
3) 列出当前shell 中的进程。
4) 列出运行在系统中的所有进程。
5) 根据命令名搜索特定的进程。
6) 确定一个进程,终止它。
7) 使用kill 命令终止进程。
8) 根据用户查找和终止进程。
9) 根据命令名终止进程。
实验环境一台运行Red Hat Linux 操作系统的计算机。
实验内容与步骤注:本报告中蓝色字表示填空的内容,红色字表示仍然在纠结。
步骤1:登录进入GNOME。
在Linux 登录框中填写指导老师分配的用户名和口令,登录Linux 系统。
步骤2:访问命令行。
单击红帽子,在“GNOME 帮助”菜单中单击“系统工具”-“终端”命令,打开“终端”窗口。
步骤3:回顾系统进程概念。
每个运行的程序都会创建一个进程,进程分配到一个唯一的进程标识符(PID) 。
PID被系统用于标识和跟踪进程,直到进程结束。
操作系统内核管理所有进程的初始化和终止。
每一个进程都要求系统资源(例如CPU 时间和RAM空间)在其中工作。
当进程启动的时候,操作系统把系统资源分配给每个进程,当进程终止的时候,系统回收这些资源。
在Linux 系统启动的时候,首先启动的两个进程是sched (调度) 和init (初始化) ,它们管理着其他进程。
Linux 系统中有几种不同类型的进程:守护进程:由Linux 内核启动的进程,为了特定目的而存在。
例如,lpsched 守护进程存在只是为了处理打印作业。
父进程:派生其他进程的进程是父进程。
一个叫做init 的守护进程是第一个调用的进程。
每一个进程,除了init 之外,都有一个父进程。
子进程:由其他进程派生出来的进程叫做子进程。
孤儿进程:在进程返回输出之前,它的父进程结束了,这样的进程叫做孤儿进程。
僵进程:子进程没有带着输出返回给父进程。
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。
操作系统原理第一次实验
内容三:敲通如下程序,写出运行结果,分析程序功能。
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *ptest(void *arg)
{
printf(" This is the new thread!" );
return(NULL);
}
main()
3
{
pthread_t tid;
实验一进程管理、管道通信
一.实验名称:
进程管理、管道通信
二.实验目的:
1、熟悉linux下利用gcc、gdb编译、调试C程序
2、掌握进程的概念,明确进程的含义
3、认识并了解并发执行的实质
4、掌握进程间无名管道的通信
三.实验准备:
1、预习linux下利用gcc编译c程序。
2、参考课件及资料掌握进程的创建过程。
thread!”返回值为空,程序休眠后结束程序。
图三
内容四:敲通管道通信(课件)例题,写出运行结果,分析程序功能
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
voidmain()
{
int x,fd[2];
char buf[30],s[30]; pipe(fd); while((x=fork())==-1); if(x==0)
3、参考课件及资料掌握进程的并发执行。
4、参考课件及资料掌握进程间无名管道的通信。
四.实验内Байду номын сангаас:
内容一:敲通如下程序,分析运行结果。
#include <stdio.h>
main()
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。
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。
操作系统实验一
操作系统实验一As a person, we must have independent thoughts and personality.本科实验报告操作系统课程名称:学号:姓名:专业:班级:指导教师:课内实验目录及成绩信息技术学院实验(实验一)1 实验名称:基本shell命令及用户管理2 实验目的掌握安装Linux操作系统的方法。
掌握Linux操作系统的基本配置。
了解GNOME桌面环境。
掌握基本shell命令的使用。
3 实验准备下载VMware Workstation虚拟机软件(版本不限)。
准备Linux操作系统的安装源(内核版本和发行版本均不限)。
注:实验准备、实验内容和作为回家作业布置,同学们利用课余时间可在私人计算机上完成。
4 实验要求、步骤及结果安装虚拟机软件。
【操作要求】安装VMware Workstation虚拟机软件,并填写以下4.1.1和的内容。
4.1.1【VMware Workstation虚拟机版本号】4.1.2【主要配置参数】安装Linux操作系统。
【操作要求】安装Linux操作系统,版本不限。
Linux发行版本:Linux内核版本:【主要操作步骤:包括分区情况】1、创建一台虚拟机安装操作系统时客户机操作系统选择Linux2、修改虚拟机的安装路径。
3、建一个新的虚拟磁盘,磁盘的空间20GB,并且将单个文件存储虚拟磁盘。
4、设置分区完毕,安装虚拟机了解Linux操作系统的桌面环境之一GNOME。
【操作要求】查看桌面图标,查看主菜单,查看个人用户主目录等个人使用环境。
【操作步骤1】桌面图标【操作步骤2】主菜单【操作步骤3】个人用户主目录【操作步骤4】启动字符终端【操作步骤5】注销[root@localhost~]# exit【操作步骤6】重启系统[root@localhost~]# reboot【操作步骤7】关闭[root@localhost~]# halt【回答问题】简述Windows桌面环境与Linux桌面环境的主要区别。
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。
linux进程管理的实验报告
linux进程管理的实验报告Linux进程管理的实验报告引言:Linux操作系统是一种开源的操作系统,以其稳定性和高度可定制性而受到广泛使用。
在Linux系统中,进程管理是一个重要的组成部分,它负责控制和管理系统中运行的进程。
本实验报告旨在探讨Linux进程管理的相关概念和实践。
一、进程的基本概念进程是指在计算机系统中正在运行的一个程序实例。
每个进程都有自己的内存空间、寄存器和状态。
在Linux系统中,每个进程都有一个唯一的进程标识符(PID),用于标识和管理进程。
二、进程的创建和终止在Linux系统中,进程的创建是通过fork()系统调用来实现的。
fork()系统调用会创建一个新的进程,新进程是原进程的一个副本,包括代码、数据和堆栈等。
新进程和原进程共享相同的代码段,但是拥有独立的数据和堆栈。
进程的终止可以通过exit()系统调用来实现。
当一个进程调用exit()系统调用时,它会释放所有的资源,并通知操作系统该进程已经终止。
此外,父进程可以通过wait()系统调用来等待子进程的终止,并获取子进程的退出状态。
三、进程的调度和优先级在Linux系统中,进程的调度是由调度器负责的。
调度器根据进程的优先级和调度策略来确定下一个要运行的进程。
Linux系统中有多种调度策略,如先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、轮转调度(Round Robin)等。
进程的优先级用一个数字表示,范围从-20到19,其中-20表示最高优先级,19表示最低优先级。
较高优先级的进程会被优先调度,以保证其能够及时响应用户的请求。
四、进程的状态转换在Linux系统中,进程可以处于不同的状态,如运行态、就绪态和阻塞态等。
进程的状态转换是由操作系统根据进程的行为和外部事件来控制的。
当一个进程被创建时,它处于就绪态,等待被调度执行。
当进程获得CPU资源并开始执行时,它进入运行态。
当进程需要等待某个事件发生时,如等待用户输入或等待某个文件读写完成,它会进入阻塞态。
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软件学院上机实验报告课程名称:操作系统实验项目:实验一:Linux环境下进程管理实验室:耘慧402 姓名:学号:专业班级:实验时间:一、实验目的及要求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;二、实验性质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,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。
如果在程序中使用系统调用lockf ()来给每一个进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。
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;利用wait( )来控制进程执行顺序。
三、实验学时实验性质:验证性实验学时: 4学时实验要求:必做四、实验环境1.实验环境: Linux系统开发环境2.知识准备:(1) Linux系统开发环境搭建;(2) Linux环境下GCC编译器的使用;(3)语言中函数定义与调用、指针和类型的定义与使用、结构的定义、动态内存的申请等预备知识。
五、实验内容及步骤①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,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。
如果在程序中使用系统调用lockf()来给每一个进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。
(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;利用wait( )来控制进程执行顺序。
②实验步骤:1.进程的创建1.1 进程UNIX中,进程既是一个独立拥有资源的基本单位,又是一个独立调度的基本单位。
一个进程实体由若干个区(段)组成,包括程序区、数据区、栈区、共享存储区等。
每个区又分为若干页,每个进程配置有唯一的进程控制块PCB,用于控制和管理进程。
PCB的数据结构如下:(1)进程表项(Process Table Entry)。
包括一些最常用的核心数据:进程标识符PID、用户标识符UID、进程状态、事件描述符、进程和U区在内存或外存的地址、软中断信号、计时域、进程的大小、偏置值nice、指向就绪队列中下一个PCB的指针P_Link、指向U区进程正文、数据及栈在内存区域的指针。
(2)U区(U Area)。
用于存放进程表项的一些扩充信息。
每一个进程都有一个私用的U区,其中含有:进程表项指针、真正用户标识符u-ruid(read user ID)、有效用户标识符u-euid(effective user ID)、用户文件描述符表、计时器、内部I/O参数、限制字段、差错字段、返回值、信号处理数组。
由于UNIX系统采用段页式存储管理,为了把段的起始虚地址变换为段在系统中的物理地址,便于实现区的共享,所以还有:(3)系统区表项。
以存放各个段在物理存储器中的位置等信息。
系统把一个进程的虚地址空间划分为若干个连续的逻辑区,有正文区、数据区、栈区等。
这些区是可被共享和保护的独立实体,多个进程可共享一个区。
为了对区进行管理,核心中设置一个系统区表,各表项中记录了以下有关描述活动区的信息:区的类型和大小、区的状态、区在物理存储器中的位置、引用计数、指向文件索引结点的指针。
(4)进程区表系统为每个进程配置了一张进程区表。
表中,每一项记录一个区的起始虚地址及指向系统区表中对应的区表项。
核心通过查找进程区表和系统区表,便可将区的逻辑地址变换为物理地址。
1.2 进程映像UNIX系统中,进程是进程映像的执行过程,也就是正在执行的进程实体。
它由三部分组成:(1)用户级上、下文。
主要成分是用户程序;(2)寄存器上、下文。
由CPU中的一些寄存器的内容组成,如PC,PSW,SP及通用寄存器等;(3)系统级上、下文。
包括OS为管理进程所用的信息,有静态和动态之分。
1.3 所涉及的系统调用fork( )创建一个新进程。
系统调用格式:pid=fork( )参数定义: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。
>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。
1.4 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。
六、实验数据及结果分析<运行结果1〉分析:由于函数printf()输出的字符串之间不会被中断,因此,每个字符串内部的字符顺序输出时不变。
但是 , 由于进程并发执行时的调度顺序和父子进程的抢占处理机问题,输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。
这与打印单字符的结果相同。
<运行结果2〉分析:因为上述程序执行时,lockf(1,1,0)锁定标准输出设备,lockf(1,0,0)解锁标准输出设备,在lockf(1,1,0)与lockf(1,0,0)中间的for循环输出不会被中断,加锁与不加锁效果不相同。
<运行结果3〉分析:程序在调用fork( )建立一个子进程后,马上调用wait( ),使父进程在子进程结束之前,一直处于睡眠状态。
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。
七、实验总结经过这次上机实验的学习,我们一共做了三道题,碰到的第一问题是Linux系统并非我们通常使用的Windows系统,还未上手便已产生畏惧的心理;碰到的第二个问题,在刚开始搭建环境的时候,..后面的的并非手打而是按Tab键引出之后的代码,之后陆陆续续的一些小问题,在老师、学长耐心的帮助下相对轻松地解决了,相比在课堂上老师的讲解与课件的演示,最大的不同是我更加的直观且真实触摸到了这一学科,在实践的过程中明白了当时逻辑并不清晰的抽象问题——什么是进程,我想在实践的过程中我会更加热爱这个学科并受益匪浅。
附录源程序清单〈程序1〉#include<stdio.h>void main(){int p1,p2;while((p1=fork())==-1);if(p1==0)putchar('b'); else{while((p2=fork())==-1); if(p2==0)putchar('c'); else putchar('a');}}<程序2〉#include<stdio.h>#include<unistd.h> main(){int p1,p2,i;while((p1=fork())==-1); if(p1==0){lockf(1,1,0);for(i=0;i<50;i++)printf("child %d/n",i); lockf(1,0,0);}else{while((p2=fork())==-1); if(p2==0){lockf(1,1,0);for(i=0;i<50;i++)printf("son %d/n",i); lockf(1,0,0);}else{lockf(1,1,0);for(i=0;i<50;i++)printf("daughter %d/n",i);lockf(1,0,0);}}}〈程序3〉#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("fork fail!\n");exit(1);case 0:/*子进程*/execl("/bin/ls","ls","-1","-color",NULL); printf("exec fail!\n");exit(1);default:/*父进程*/wait(NULL);/*同步*/printf("ls completed !\n");exit(0);}}。