操作系统实验,实验3, 进程管理 (1)
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。
操作系统实验二：进程管理
操作系统实验二：进程管理操作系统实验二：进程管理篇一：操作系统实验报告实验一进程管理一、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结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CPU时间、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(r1…rw),共有w类，每类数目为r1…rw。
随机产生n进程Pi(id,s(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：Windows系统。
编程语言：C#。
四、实验思路和设计1、程序流程图2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id; //进程IDpublic int ra; //所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc; //所需资源C的数量public int ntime; //所需的时间片个数public int rtime; //已经运行的时间片个数public char state; //进程状态，W（等待）、R（运行）、B（阻塞）//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Random random = new Random();//ArrayList p = new ArrayList();int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数，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，time1Inteval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。
(完整word版)操作系统实验报告.实验一 WINDOWS进程初识
操作系统教程实验指导书实验一WINDOWS进程初识1、实验目的（1）学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application（控制台应用程序)。
（2）掌握WINDOWS API的使用方法。
（3）编写测试程序，理解用户态运行和核心态运行。
2、实验内容和步骤（1）编写基本的Win32 Consol Application步骤1：登录进入Windows，启动VC++ 6.0。
步骤2：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名，在“Location”处输入工程目录。
创建一个新的控制台应用程序工程。
步骤3：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。
步骤4：将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。
编译成可执行文件。
步骤5：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，进入Windows “命令提示符”窗口，然后进入工程目录中的debug子目录，执行编译好的可执行程序：E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ：答：运行成功，结果：（2）计算进程在核心态运行和用户态运行的时间步骤1：按照（1）中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，然后将清单1-2中的程序拷贝过来，编译成可执行文件。
步骤2：在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，程序的参考程序如清单1-3所示，编译成可执行文件并执行。
步骤3：在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件，测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。
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，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。
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<sys/types.h>#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include <fcntl.h>#include <errno.h>int main(int argc,char* argv[]){pid_t pid1,pid2;pid1 = fork();if(pid1<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed");exit(-1);}1/12else 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();操作系统创建一个新的进程（子进程），并且在进程表中相应为它建2/12立一个新的表项。
哈工大《操作系统》实验3
向kernel/printk.c中添加日志打印功能，将以下代码添加到原文件中：
在kernel/fork.c、kernel/sched.c和kernel/exit.c中，找到正确的状态转换点，并添加合适的状态信息，把它输出到log文件之中。
fork.c的修改如下：
exit.c的修改如下：
sched.c的修改如下：
在虚拟机上运行ls -l /var”或“ll /var”查看process.log是否建立，及它的属性和长度；
修改时间片
include/linux/sched.h宏INIT_TASK中定义的：
0,15,15, 分别对应state、counter和priority，将priority值修改，即可实现对时间片大小的调整。
0,15,15, 分别对应state、counter和priority，
priority值修改，即可实现对时间片大小的调整。
在修改时间片将priority由15改为150后，Process 9~20 中Turnaround, Waiting, CPU Burst, I/O Burst变化不大，原因可能是程序中I/O操作占用的时间对于总时间影响的权重过大，导致处理时间体现的并不明显。
或者变化不大的原因是，子进程连续占用cpu的时间要比时间片大很多。
操作系统实验
操作系统实验操作系统实验是计算机科学与技术领域非常重要的一门实验课程。
通过操作系统实验，学生可以深入了解操作系统的基本原理和实践技巧，掌握操作系统的设计和开发方法。
本文将介绍操作系统实验的一般内容和实验室环境要求，并详细说明一些常见的操作系统实验内容。
一、实验内容1. 实验环境搭建：操作系统实验通常在实验室中进行。
为了完成实验，学生需要搭建一个操作系统实验环境。
实验环境通常由一个或多个计算机节点组成，每个计算机节点需要安装操作系统实验所需要的软件和驱动程序。
2. 操作系统整体结构分析：学生首先需要通过文献研究和课堂学习，了解操作系统的整体结构和基本原理。
在实验中，学生需要分析和理解操作系统的各个模块之间的功能和相互关系。
3. 进程管理实验：进程是操作系统中最基本的运行单位。
在这个实验中，学生可以通过编写程序并使用系统调用来实现进程的创建、销毁和调度。
学生需要熟悉进程状态转换和调度算法，理解进程间通信和同步机制。
4. 内存管理实验：内存管理是操作系统中非常重要的一个模块。
学生需要实现虚拟内存管理、页面置换算法以及内存分配和回收策略。
通过这个实验，学生可以深入了解虚拟内存管理的原理和实际应用。
5. 文件系统实验：文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的模块。
在这个实验中，学生需要实现基本的文件系统功能，如文件的创建、读取和修改。
学生还可以实现进程间的文件共享和保护机制。
6. 设备管理实验：设备管理是操作系统中与硬件设备交互的一个重要模块。
在这个实验中，学生需要实现设备的初始化、打开和关闭功能。
学生还可以实现设备驱动程序，完成对硬件设备的控制。
二、实验室环境要求1. 计算机硬件：实验室需要配备一定数量的计算机节点。
每个计算机节点需要具备足够的计算能力和内存容量，以满足操作系统实验的要求。
2. 操作系统软件：实验室中的计算机节点需要安装操作系统软件，通常使用Linux或者Windows操作系统。
此外，还需要安装相关的开发工具和编程语言环境。
操作系统实验1--进程管理
设计一个有N个进程的进程调度程序一、实验目的通过一个简单的进程调度模拟程序的实现，加深对各种进程调度算法，进程切换的理解。
二、实验内容1、进程调度算法：采用动态最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）。
2、每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。
进程控制块可以包含如下信息：●进程名----进程标示数ID；●优先数----Priority，优先数越大优先权越高；●到达时间----进程的到达时间为进程输入的时间；●进程还需要运行时间----AllTime，进程运行完毕AllTime =0；●已用CPU时间----CPUTime；●进程的阻塞时间StartBlock----表示当进程在运行StartBlock个时间片后，进程将进入阻塞状态；●进程的阻塞时间StartTime----表示当进程阻塞StartTime个时间片后，进程将进入就绪状态；●进程状态----State；●队列指针----Next，用来将PCB排成队列。
3、调度原则●进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。
进程的到达时间为进程输入的时间；●进程的运行时间以时间片为单位进行计算；●进程在就绪队列中带一个时间片，优先数加1；●每个进程的状态可以是就绪R（Ready）、运行R（Run）、阻塞B(Block)、或完成F（Finish）四种状态之一；●就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片，用已占用CPU时间加1来表示；●如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减3，然后把它插入就绪队列等待CPU；●每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查；●重复以上过程，直到所要进程都完成为止。
三、实验要求完成实验内容并写出实验报告，报告应具有以下内容：1、实验目的。
操作系统原理实验
操作系统原理实验一、实验目的本实验旨在通过实际操作，加深对操作系统原理的理解，掌握操作系统的基本功能和调度算法。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 虚拟机软件：VirtualBox3. 实验工具：C语言编译器（如gcc）、汇编语言编译器（如nasm）、调试器（如gdb）三、实验内容1. 实验一：进程管理在这个实验中，我们将学习如何创建和管理进程。
具体步骤如下：a) 创建一个C语言程序，实现一个简单的计算器功能。
该计算器能够进行基本的加减乘除运算。
b) 使用fork()系统调用创建一个子进程，并在子进程中执行计算器程序。
c) 使用wait()系统调用等待子进程的结束，并获取子进程的退出状态。
2. 实验二：内存管理在这个实验中，我们将学习如何进行内存管理。
具体步骤如下：a) 创建一个C语言程序，模拟内存分配和释放的过程。
该程序能够动态地分配和释放内存块。
b) 使用malloc()函数分配一块内存，并将其用于存储数据。
c) 使用free()函数释放已分配的内存块。
3. 实验三：文件系统在这个实验中，我们将学习如何进行文件系统的管理。
具体步骤如下：a) 创建一个C语言程序，实现一个简单的文件系统。
该文件系统能够进行文件的创建、读取、写入和删除操作。
b) 使用open()系统调用打开一个文件，并进行读取和写入操作。
c) 使用unlink()系统调用删除一个文件。
四、实验步骤1. 安装虚拟机软件VirtualBox，并创建一个虚拟机。
2. 在虚拟机中安装操作系统Windows 10。
3. 在Windows 10中安装C语言编译器、汇编语言编译器和调试器。
4. 根据实验内容，编写相应的C语言程序并保存。
5. 在命令行中使用gcc编译C语言程序，并生成可执行文件。
6. 运行可执行文件，观察程序的执行结果。
7. 根据实验要求，进行相应的操作和测试。
8. 完成实验后，整理实验报告，包括实验目的、实验环境、实验内容、实验步骤和实验结果等。
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在图形界面上利用终端通过命令“su - ”切换到超级用户，编辑文件 “job”； 按组合键[Ctrl+Alt+F2]切换到第二个虚拟终端（超级用户）； 输入命令“at –f job now+1 minute”，设置1分钟后执行at调度内容； 稍等后观察at调度的执行效果，再切换到第一个虚拟终端观察at调度 的执行效果；
切换到第一个虚拟终端观察at调度的执行效果（5分钟后系统将执行重 启调度任务）。
[操作要求2] 设置一个调度，要求1分钟后执行文件job中的作业。 文件job的内容为： find /home/jkx/ -name “*.c” > /home/jkx/fdresult wall user jkx, all code files have been searched out! Please check out. [操作步骤]
续表
守 护 进 程 innd Usenet新闻服务器 功 能 说 明
linuxconf
lpd named netfs network
允许使用本地WEB服务器作为用户接口来配置机器
打印服务器 DNS服务器 安装NFS、Samba和NetWare网络文件系统 激活已配置网络接口的脚本程序
nfsd
portmap postgresql routed sendmail
事件（例如xinetd和lpd）
启动守护进程有如下几种方法
在引导系统时启动 人工手动从shell提示符启动
系统启动script的执行期间 被启动（/etc/rc.d） 任何具有相应执行 权限的用户
使用crond守护进程启动
执行at命令启动
守护进程一般由系统在开机时通过脚本或root
安排周期性任务的命令是crontab。该命令用
于安装、删除或者列出用于驱动cron后台进 程的表格，crontab命令基本格式如下： crontab [-u user] file crontab [-u user]{-l|-r|-e}
l：标准输出上显示当前的crontab r：删除当前的crontab文件 e：使用指定编辑器编辑当前crontab文件 ，结束离开后自动安装文件
Linux重要守护进程列表
功 能 说 明
自动安装NFS（网络文件系统） 高级电源管理 Web服务器 支持多种网络服务的核心守候程序 记录日志并构建一个在LAN接口上看到的以太网地址和IP地址对数据库 自动安装管理进程automount，与NFS相关，依赖于NIS 引导参数服务器，为LAN上的无盘工作站提供引导所需的相关信息 Linux下的计划任务 启动一个DHCP（动态IP地址分配）服务器 网关路由守候进程，使用动态的OSPF路由选择协议
作，例如网站数据库备份等
用户可以事先进行调度安排，指定任务运行
的时间或者场合，届时系统将自动启动该进 程，自动完成这些工作 此时就要使用at命令
at命令可以只指定时间，也可以时间和日期
一起指定：
使用指定队列
从指定文件读取 命令，非stdi
at
at
[-q queue] [-f file] [-mldv] time
的作业：
atrm
[-V] job1 [job2 job3 ...]
[操作要求1] 设置一个调度，要求5分钟后向用户发送系统即将 重启的消息，并在提示信息出现后的2分钟后重启系统
按组合键[Ctrl+Alt+F1]切换到第一个虚拟终端，以用户名jkx登录；按 组合键[Ctrl+Alt+F2]切换到第二个虚拟终端，以超级用户身份登录字 符界面，以下操作在该终端上完成； 输入命令“at now+5 minutes”，设置5分钟后执行at调度内容； 在提示符后输入“wall please logout; the computer will restart.”，设 置将要发送的消息； 输入“shutdown +2”或“reboot +2”，设置系统2分钟后重启； [Ctrl+D]结束内容编辑。
管理进程
使用这些命令，用户可以实时、全面、准确
地了解系统中运行进程的相关信息，从而对 这些进程进行相应的挂起、中止等操作。
ps命令是查看进程状态的最常用的命令，可
以提供关于进程的许多信息。根据显示的信 息可以确定哪个进程正在运行、哪个进程被 挂起、进程已运行多长时间、进程正在使用 的资源、进程的相对优先级，以及进程的标 识号（PID）等信息 top命令和ps命令的基本作用是相同的，显示 系统当前的进程及其状态，但是top是一个动 态显示过程，可以通过用户按键来不断刷新 当前状态。如果在前台执行，该命令将独占 前台，直到用户终止该程序为止。
用户启动，总是活跃的、一般后台运行，等 待处理任务请求
重要守护进程
表9-1所示为Linux系统中一些比较重要的守
护进程以及其所具有的功能，用户可以通过 使用这些进程方便地使用系统以及网络服务
表9-1
守 护 进 程 amd apmd httpd xinetd arpwatch autofs bootparamd crond dhcpd gated
进程的含义
程序是存储在磁盘上包含可执行机器指令和数据的 静态实体，而进程是在操作系统中执行的特定任务 的动态实体
一个程序允许有多个进程，而每个运行中的程序至 少由一个进程组成。以FTP服务器为例，有多个用 户使用FTP服务，则系统会开启多个服务进程以满 足用户的需求 作为一个多用户多任务操作系统，Linux每个进程与 其他进程彼此独立，都有自己独立的权限与职责பைடு நூலகம்
户的干预权力很小；适合于执行占用资源较 多的命令
周期性执行——cron和crontab命令
完成周期性的任务需要使用cron命令。cron
命令通常是在在系统启动时就由一个shell脚 本自动启动，进入后台（所以不需要使用“&” 符号） 一般的用户没有运行该命令的权限 cron命令运行时会搜索/var/spool/cron目录， 寻找以/etc/passwd文件中的用户名命名的 crontab文件，被找到的文件将载入内存
[操作要求1] jkx用户设置crontab调度，要求每天上午8时30分 查看系统的进程状态，并将查看结果保存到ps.log文件 [操作步骤] 以普通用户jkx登录，并输入命令“crontab -e”，新建一个 crontab配置文件； 屏幕出现vi编辑器，按[i]键进入输入模式，输入“30 08 * * * ps > ps.log”，然后按[Esc]键退出文本输入模式，并按[:]键切 换到最后行模式，输入“wq”保存退出vi编辑器； 为立即看到执行结果，可切换为超级用户，修改系统时间， 如8时29分，回到jkx用户界面； 大约等待1分钟后，查看ps.log文件内容以确定crontab调度 设置成功。
守护进程是Linux系统3种进程之一；守护进
程（Daemon，也称为精灵进程） 守护进程经常在程序启动时开始运行，在系 统结束时停止；这些进程没有控制终端，所 以在后台运行 Linux系统有许多标准守护进程
周期性地运行来完成特定的任务（例如crond）
连续地运行，等待处理系统中发生的某些特定的
[操作要求2] jkx用户设置crontab调度，要求每天上午8时30分 查看系统的进程状态，并将查看结果保存到fps.log文件，要 求不使用vi编辑器，使用图形界面的gedit编辑crontab文件。 [操作步骤] 以普通用户jkx登录，利用gedit新建一个crontab配置文件 jobcron，文件内容为： 30 08 * * * ps > fps.log 安装crontab配置文件，使之成为该用户的crontab文件，输 入命令“crontab jobcron”； 转到/var/spool/cron目录查看，发现多了一个文件jkx，即 crontab文件，查看该文件内容，与jobcron相比较。 为立即看到执行结果，可切换为超级用户，修改系统时间， 如8时29分，回到jkx用户界面；大约等待1分钟后，查看 fps.log文件内容以确定crontab调度设置成功。
cron调度的内容共6个字段，从左到右依次为分钟、时、日
期、月份、星期和命令，如下表所示：
字段
取值范围
分钟
0~59
小时
0~23
日期
01~31
月份
01~12
星期
0~6，0为周日
命令
cron调度时，所有字段都不能为空，字段之间用空格分隔，
如果不指定字段内容，则使用字符“*”。 使用字符“-”表示一段时间。例如在日期栏中输入“1-5”， 则表示每月的前5天都要执行该命令 使用字符“,”表示指定时间。例如在日期栏中输入 “5,15,25”，则表示每月的第5、15、25天执行该命令 使用字符“/”表示间隔频率。例如在小时栏中输入“*/2”， 则表示每间隔2个小时执行该命令
NFS服务器
RPC portmap管理器，管理基于RPC服务的连接 一种SQL数据库服务器 路由守候进程，使用动态RIP路由选择协议 邮件服务器sendmail
smb
snmpd squid syslog xfs xntpd identd
Samba文件共享/打印服务
本地简单网络管理守候进程 激活代理服务器squid 一个让系统引导时起动syslog和klogd系统日志守候进程的脚本 X Window字型服务器，为本地和远程X服务器提供字型集 网络时间服务器 认证服务，在提供用户信息方面与finger类似
Linux操作系统包括如下3种不同类型的进程，
每种进程都有其自己的特点和属性
交互进程
批处理进程
守护进程
由shell启动，可在前台 运行,也可在后台运行