进程创建与撤消
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。
操作系统的资源管理

操作系统的资源管理操作系统是计算机系统中的核心软件,起着资源管理的重要作用。
资源管理是指操作系统对计算机系统中的各种资源的合理配置和调度,以实现对资源的高效利用和协调。
本文将从进程管理、内存管理和文件管理三个方面,探讨操作系统的资源管理。
一、进程管理进程是指计算机中正在运行的程序的实例。
操作系统通过进程管理来实现对计算机中运行的多个进程的协调和控制。
进程管理的主要内容包括进程的创建、撤销、调度和通信等。
进程的创建是指在计算机系统中新建一个进程,为其分配必要的资源,使其能够运行。
进程的撤销则是指在进程运行结束后,将其从系统中移除,释放其占用的资源。
进程的调度是指操作系统对多个进程的优先级、时间片等进行合理安排,以实现对计算机资源的有效利用。
进程间通信则是指不同进程之间的信息交换和共享,让它们能够相互协作完成任务。
二、内存管理内存管理是指操作系统对计算机的内存资源进行分配和调度的过程。
计算机的内存是存储程序和数据的地方,操作系统需要对内存进行合理的组织和利用。
内存管理的主要内容包括内存的分配、回收和保护。
内存的分配是指操作系统将可用的内存划分为多个空闲区域,根据进程的需求,选择合适的空闲区域分配给进程。
内存的回收则是指在进程运行结束后,将其占用的内存释放,归还给系统。
内存的保护是指通过硬件和软件机制,对不同进程和操作系统的内存区域进行保护,防止进程之间的干扰和非法访问。
三、文件管理文件管理是指操作系统对计算机中的文件资源进行管理和控制。
文件是计算机中用于存储和组织数据的重要方式,操作系统需要对文件进行创建、存储、读取和删除等操作。
文件管理的主要内容包括文件的命名、存储和保护。
文件的命名是指为每个文件指定一个唯一的名字,使用户能够方便地访问和操作文件。
文件的存储是指将文件的数据存储在磁盘或其他设备中,根据文件的大小和访问特点进行存储的方式。
文件的保护是指通过权限和密码等机制,对文件进行保护,控制用户对文件的访问和修改。
操作系统第三章作业答案

第三章一、问答题1、某系统采用响应比高者优先的处理机调度算法,某个时刻根据用户要求创建了一个进程P,进程P在其存在过程中依次经历了:进程调度选中了进程P占用处理机运行(就绪—>运行),进程P运行中提出资源申请,要求增加主存使用量,没有得到(运行—>阻塞);进程等待一段时间后得到主存(阻塞—>就绪);进程调度再次选中了进程P占用处理机运行(就绪—>运行);有紧急进程Q进入,系统停止进程P的运行,将处理机分配进程Q(运行—>就绪);进程Q运行完,进程调度再次选中了进程P占用处理机运行(就绪—>运行);进程P运行完。
请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。
2、何谓进程,它与程序有哪些异同点?613、引起创建进程的事件通常有哪些?694、简述时间片轮转调度算的基本思想。
大多数时间片轮转调度算法使用一个固定大小的时间片,请给出选择小时间片的理由。
然后,再给出选择大时间片的理由。
755、进程有哪几种基本状态?试举出使进程状态发生变化的事件并描绘它的状态转换图。
636、进程创建、撤销、唤醒和阻塞原语的流程69、70、717、进程控制块的作用是什么?它主要包括哪几部分内容?658、用户级线程与内核级线程的区别是什么?819、PCB中包含哪些信息?进程状态属于哪类信息?6510、列举引起进程创建和撤销的事件69、7011、试比较进程和线程的区别。
8112、什么是操作系统的内核?6713、简述操作系统的三级调度(简述其各级调度的基本功能即可)。
72二、计算题1、就绪队列中有4个进程P1,P2,P3,P4同时进入就绪队列,它们进入就绪队列2秒之后开始进程调度,它们需要的处理器时间如表所示。
忽略进行调度等所花费的时间,且进程执行过程中不会发生阻塞,请回答下列问题:分别写出采用时间片轮转调度算法(时间片为4秒)、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。
答:时间片轮转调度算法:P1,P2,P3,P4 ,P1,P2,P4,P1,P2,P2响应比高者优先调度算法:P3,P4,P1,P22、在某计算机系统中,时钟以固定的频率中断CPU,以增加日历计数或控制系统中的一些定时操作,时钟中断处理程序每次执行的时间为2ms(包括进程切换开销)。
操作系统的主要功能有哪些

操作系统的主要功能有哪些操作系统是计算机系统中的一个关键组成部分,它具备多种功能,既能保障计算机硬件和软件的正常运行,也能提供方便高效的用户界面。
本文将探讨操作系统的主要功能,包括进程管理、存储管理、文件系统和设备管理。
一、进程管理进程是计算机系统中正在运行的程序的实例。
操作系统负责创建、调度和终止进程,以及处理进程间的通信和同步。
主要功能包括:1. 进程创建和撤销:操作系统负责创建新的进程,并在进程完成任务后撤销。
2. 进程调度:通过合理的进程调度算法,操作系统决定哪个进程在何时执行。
3. 进程同步和互斥:操作系统提供机制,确保多个进程之间的数据访问顺序和互斥性,避免数据竞争和死锁。
4. 进程通信:操作系统提供进程间通信的机制,例如共享内存、管道、消息队列等,以方便进程之间的信息交换。
二、存储管理存储管理是操作系统的核心功能之一,它负责管理计算机的主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘等)。
主要功能包括:1. 内存分配和回收:操作系统负责为进程分配和回收内存空间,以保证每个进程都能正常运行。
2. 虚拟内存管理:操作系统可以通过虚拟内存技术,将主存和辅助存储器结合起来,提供更大的地址空间给每个进程使用。
3. 内存保护:操作系统通过内存保护机制,防止进程越界访问其他进程的内存空间,保护系统的稳定性和安全性。
三、文件系统文件系统是操作系统中用来管理文件和目录的部分。
它提供了一种方便的方式来组织和访问文件,提供数据的长期存储功能。
主要功能包括:1. 文件的创建和删除:操作系统提供创建和删除文件的接口,使用户能够方便地管理文件。
2. 文件的读写和访问控制:操作系统允许用户对文件进行读写操作,同时还支持访问控制,确保只有拥有权限的用户能够访问文件。
3. 文件的组织和管理:操作系统通过目录结构,将文件组织成层次化的结构,便于用户查找和管理文件。
四、设备管理设备管理是操作系统的另一个重要功能,它负责管理和控制计算机的硬件设备,包括输入设备、输出设备和存储设备等。
进程管理的6个原语

进程管理的6个原语进程管理是操作系统中极其重要的一个功能。
它负责管理系统中各种进程的创建、调度、同步和终止。
在实现进程管理时,需要使用到一些基本原语来实现。
1. 进程创建原语进程创建原语是指操作系统提供的一组函数,用于创建进程。
在进程创建原语中,包括申请内存、初始化控制块、建立进程间通信机制等操作。
在创建进程时,操作系统需要为进程分配资源并初始化进程控制块。
此外,还要进行必要的设置和配置,例如设置进程的优先级、设置进程的内存空间等。
这些操作的完成是进程创建的前提。
进程撤销原语是指操作系统提供的一组函数,用于决定某个进程的退出条件和相应动作。
进程撤销原语可以被用于正常退出、异常退出和截止期限的退出等情况。
在撤销进程时,操作系统要释放进程占用的资源,回收内存和处理状态信息。
此外,还要保证撤销进程后不会产生副作用和安全问题。
进程阻塞原语是指操作系统提供的一组函数,用于暂停某个进程的执行。
一旦进程被阻塞,直到某个条件被满足时才能恢复它的执行。
例如,在需要等待 I/O 操作完成的情况下,可以让进程暂停执行,等待 I/O 操作完成后再继续运行。
进程同步原语是指操作系统提供的一组函数,用于协调多个进程之间的并发操作以获得正确性和完整性。
在进程同步原语中,包括阻塞、唤醒、锁定、解锁等操作。
例如,在操作共享资源时,进程同步原语可以被用于保证每个进程的执行顺序和互斥访问。
进程通信原语是指操作系统提供的一组函数,用于在进程之间进行信息传递。
在进程通信原语中,包括发送信息、接收信息、建立通信机制等操作。
例如,有些进程需要相互交换数据或协作完成某项任务,就需要使用进程通信原语来实现信息的传递和交流。
总之,在进程管理中,这些原语是非常重要的基础操作。
只有理解这些基本操作和实现原理,才能更好地理解和应用操作系统的进程管理功能。
与进程控制相关的原语

与进程控制相关的原语一、进程控制原语的概念进程控制原语是指在操作系统中,用于管理和控制进程的一系列基本操作。
通过这些原语,我们可以对进程进行创建、撤销、暂停、恢复等操作,以实现进程的有效管理和控制。
二、进程创建原语1. 创建进程(Create):创建新的进程并为其分配资源,包括分配进程控制块(PCB)、分配内存空间、分配唯一的进程标识符(PID)等。
创建进程时,可以指定进程的优先级、初始状态以及父子关系等。
三、进程撤销原语1. 撤销进程(Terminate):终止一个进程的执行,并释放其占用的资源。
撤销进程时,操作系统会回收进程所使用的内存空间、文件描述符等资源,并从系统的进程表中删除该进程的 PCB。
四、进程暂停和恢复原语1. 暂停进程(Suspend):将一个正在执行的进程暂停,暂停后的进程不会继续执行,但其占用的资源仍然保留。
暂停进程的目的是为了让其他优先级更高的进程能够获得执行机会。
2. 恢复进程(Resume):将一个被暂停的进程恢复执行,使其继续执行之前的工作。
恢复进程时,操作系统会重新分配资源,并将进程的状态设置为就绪状态,以便其能够参与到进程调度中。
五、进程同步原语1. 互斥原语(Mutex):用于实现进程之间的互斥访问共享资源。
互斥原语提供了对共享资源的排他性访问,确保同一时间只有一个进程可以访问共享资源,从而避免了资源竞争的问题。
2. 信号量原语(Semaphore):用于实现进程之间的同步和互斥。
信号量原语提供了两种操作:P(proberen)操作和V(verhogen)操作。
P操作用于申请资源,V操作用于释放资源。
通过对信号量进行P和V操作,可以实现对共享资源的互斥访问和进程之间的同步。
六、进程通信原语1. 管道(Pipe):用于实现具有亲缘关系的进程之间的通信。
管道提供了一种半双工的通信方式,其中一个进程负责写入数据,另一个进程负责读取数据。
管道可以用于实现进程间的数据传输和共享。
实验一,进程创建与撤销报告

实验一进程的创建和撤销一、实验目的1、通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作,进一步熟悉操作系统的进程概念,理解Windows 2000进程生存过程。
2、通过阅读和分析实验程序,学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方法。
二、背景知识1、创建进程:CreateProcess() 调用的核心参数是可执行文件运行时的文件名及其命令行。
下表详细地列出了每个参数的类型和名称。
参数名称使用目的LPCTSTR lpApplivationName 全部或部分地指明包括可执行代码的EXE文件的文件名LPCTSTR lpCommandLine 向可执行文件发送的参数LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes 返回进程句柄的安全属性。
主要指明这一句柄是否应该由其他子进程所继承LPSECURIITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes返回进程的主线程的句柄的安全属性BOOL bInheritHandle 一种标志,告诉系统允许新进程继承创建者进程的句柄DWORD dwCreationFlage 特殊的创建标志 (如CREATE_SUSPENDED) 的位标记LPVOID lpEnvironment 向新进程发送的一套环境变量;如为null 值则发送调用者环境LPCTSTRlpCurrentDirectory新进程的启动目录STARTUPINFO lpStartupInfo STARTUPINFO结构,包括新进程的输入和输出配置的详情LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation 调用的结果块;发送新应用程序的进程和主线程的句柄和ID可以指定第一个参数,即应用程序的名称,其中包括相对于当前进程的当前目录的全路径或者利用搜索方法找到的路径;lpCommandLine参数允许调用者向新应用程序发送数据;接下来的三个参数与进程和它的主线程以及返回的指向该对象的句柄的安全性有关。
操作系统几大原语发生的条件

操作系统几大原语发生的条件
操作系统中的原语发生的条件如下:
1. 系统态下执行某些具有特定功能的程序段,原语在系统态下执行机器指令级原语,其特点是执行期间不允许中断。
在操作系统中,原语是一个不可分割的基本单位功能级原语,特点是作为原语的程序段不允许并打进程。
2. 进程控制原语:创建原语、撤销原语、阻塞原语、唤醒原语。
进程的创建:
由进程程序模块统一创建:进程之间的关系是平等的,他们之间不存在资源继承关系。
由父进程创建:进程之间存在隶属关系,且互相构成树形结构家族关系。
属于某个家族的一个进程可以继承其父进程所拥有的资源。
都需要创建原语实现。
进程撤销:
该进程已经完成所有的要求。
由于某错误终止。
祖先进程要求撤销某个进程。
3. 进程被创建后最初处于就绪状态,被选中后执行阻塞原语,进程自己调用阻塞自己。
综上所述,操作系统中的原语发生的条件包括系统态下的执行、进程的创建和撤销以及进程的状态变化等。
这些条件是操作系统实现进程管理和控制的必要手段,保证了系统的稳定和效率。
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实验一:进程创建与撤消(模拟)
一、实验目的
1、加深对进程概念的理解和进程创建与撤消算法;
2、进一步认识并发执行的实质。
二、实验内容
本实验完成如下三个层次的任务:
(1)系统级—以普通用户身份认识windows的进程管理。
通过windows 的“任务管理器”观察进程的状态,进行进程的创建、切换和撤销。
(2)语言级—以普通程序员身份认识高级语言VC++/Java/C#的进程创建与撤销工具。
(3)模拟级—以OS设计师身份编程模拟实现进程创建与撤销功能,并在屏幕上观察进程活动的结果。
三、实验步骤
1、windows的进程管理
当前状态
切换前
切换后
撤销
2、VC++进程创建与撤销工具
3、进程创建与撤销的模拟实现
(1)总体设计:
①数据结构定义:
结构体PCB:进程名、ID、运行时间、优先级等,队列的排序按创建时间或优先级排序。
PCB空间—结构体PCB数组
就绪队列指针
空队列指针
②函数
CREATE()—进程创建:从PCB空间申请一个空PCB,填入进程参数,插入就绪队列;
KILL()—进程终止:将指定的就绪进程移出就绪队列,插入空队列;
就绪队列输出函数Display()—输出就绪队列中的进程信息,以便观察创建或撤消活动的结果;
主函数Main()—功能选择、输入新进程参数、调用创建函数、输出就
绪队列;输入进程名称、调用终止函数、输出就绪队列;
③主界面设计:进程创建、进程撤销、就绪队列显示菜单;数据输入和就绪队列显示区。
④功能测试:从显示出的就绪队列状态,查看操作的正确与否。
(2)详细设计:
①数据结构定义:
结构体PCB:
struct PCB {
char NAME[10];
long ID;
float TIME;
int PRIORITY;
};PCB pcb[100];
②函数设计
给出CREATE()、KILL()、Display()、Main()的流程图描述;
以CREATE()为例如下:
(3)调试与测试:列出你的测试结果,包括输入和输出。
四、实验总结
通过这次试验了解到了进城创建与撤销,并对以前的知识进行了复习,通过使用结构体和指针,实行进程的创建与撤销,我的程序设计能力得到
提高,
五、附录
带注释的源程序。
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
struct PCB D)
{ cout<<"进程ID已存在"<<endl;
cout<<"进程ID:"; cin>>id;
}
}
cout<<"进程名:";cin>>name;
cout<<"运行时间:"; cin>>time;
cout<<"优先级:"; cin>>priority;
N++;AME,name);
pcb[N].ID =id;
pcb[N].TIME =time;
pcb[N].PRIORITY =priority;
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));RIORITY<pcb[j].PRIORITY) { pcb[0]=pcb[i];
pcb[i]=pcb[j]; pcb[j]=pcb[0];
}
} menu();
}
void kill()D)D)
{ if== cout<<endl<<"队列为空 !";
while(p!=NULL)
{ pcb[p->data]=pcb[p->data+1];D<<""<<pcb[p->data].NAME<<" "<<pcb[p->data].TIME <<" "<<pcb[p->data].PRIORITY<<endl;
p=p->next ;
} menu();
}
void exit()D =0;
menu();
}
void menu()
{ cout<<'\n'<<"1.进程创建"<<'\n'<<"2.进程撤销"<<'\n'<<"3.就绪队列显示"<<'\n'<<"4.退出"<<endl;
int choice;
cout<<"请选择:";
cin>>choice;
switch(choice)
{ case 1:create();break;
case 2:kill();break;
case 3:display();break;
case 4:exit();
default :exit();
}
}。