操作系统实验

操作系统实验

实验二进程管理

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实验二进程管理

实验目的

1、理解进程的概念，明确进程和程序的区别。

2、理解并发执行的实质。

3、掌握进程的创建、睡眠、撤销等进程控制方法。

实验内容与基本要求

用C语言编写程序，模拟实现创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死进程等功能。

实验报告内容

1、进程、进程控制块等的基本原理。

2、程序流程图。

3、程序及注释。

4、运行结果以及结论。

作业：

1、试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。

2、试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。

3、试说明PCB的作用具体表现在哪几个方面，为什么说PCB是进程存在的唯一标志?

实验报告

1、进程、进程控制块等的基本原理

进程是一个具有一定独立功能的程序的一次运行活动，同时也是资源分配的最小单元。进程又分为交互进程、批处理进程和守护进程。

进程控制块，是操作系统核心中一种数据结构，主要表示进程状态。其作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序和数据，成为一个能独立运行的基本单位或与其它进程并发执行的进程。

不同的进程在并发执行时会有共享系统资源，致使他们在运行过程中呈间断性的运行规律，所以进程在其生命周期内可能有多种状态。一般情况下，每一个进程应处于三种状态之一：就绪状态；执行状态；阻塞状态。除此之外，为了满足进程控制块对数据及操作的完整性要求以及增强管理的灵活性，通常在系统中又引入了：创建状态；终止状态和挂起状态。进程的生命周期大致分为三部分：创建，运行，撤销。

2

3、程序及注释

4、运行结果以及结论

（1）创建一个进程

（2）挂起这个进程

（3）唤醒这个进程

（4）杀死这个进程

（5）创建第二个进程

（6）唤醒第一个进程（不存在第一个进程，因为已经被杀死）（7）挂起第二个进程

（8）杀死第二个进程（直接杀死因为已经被挂起）

（9）唤醒第二个进程（不存在因为已经被杀死）

该程序模拟了操作系统对于进程的管理模式，实验当中，我们可以对于进程管理有了更直观的看法，并且对于它的执行进程的总体结构有了更加深层次的看法。

作业

1、试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。

（1）动态性：

动态性是进程最基本的特性，因为进程由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；

而程序只是一组有序指令的集合，是静态的。

（2）并发性：

它是并发性是进程的一重要特征，是指多个实体同存于内存之内，且能在一段时间内同时运行；

而程序（没有建立PCB）是不能参与并发执行的。

（3）独立性：独立性是指进程实体是一个能独立运行、独立获得资源和独立接受调度的基本单位。凡未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。

2、试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。

(1)调度性。在传统的操作系统中拥有资源的基本单位和独立调度、分

派的基本单位等都是进程而在引入线程的OS中则把线程作为调度和分派的

基本单位而把进程作为资源拥有的基本单位。进程调度上下文切换，代价较大，而线程调度则只需少量寄存，代价较小。

(2)并发性。在引入线程的OS中不仅进程间可以并发执行而且在一个进

程的多个线程间也可以并发执行因而比传统的OS具有更好的并发性。

(3)拥有资源。在这两种OS中拥有资源的基本单位都是进程。线程除了

在运行中必不可少的资源(如线程控制块、程序计数器、一组寄存器值和堆栈)外本身基本不拥有系统资源但它可访问其隶属进程的资源。进程可以拥有资源，并作为系统中拥有一个资源的一个基本单位。

(4)开销。由于创建或撤消进程时系统都要为之分配和回收资源如内存

空间等进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程因此OS 在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。

3、试说明PCB的作用具体表现在哪几个方面，为什么说PCB是进程存在的唯一标志?

（1）PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息，因而它的作用是使一一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。

（2）在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。