操作系统实验二：进程控制
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。
c语言实现进程控制的实验原理
c语言实现进程控制的实验原理进程控制是操作系统中非常重要的一个概念，它涉及到对进程的创建、终止、挂起、恢复等操作。
本文将以C语言为例，介绍进程控制的实验原理。
一、进程控制的基本概念进程是计算机系统中正在运行的程序的实例。
操作系统通过进程控制来管理和控制进程的运行。
进程控制的基本概念包括进程创建、进程终止、进程挂起和进程恢复等。
1. 进程创建进程的创建是指在操作系统中创建一个新的进程。
在C语言中，可以使用fork()函数来创建一个新的进程。
fork()函数会创建一个子进程，子进程是父进程的一个副本，它们共享代码段、数据段和堆栈段。
子进程的代码从fork()函数之后开始执行，而父进程的代码继续执行。
通过判断fork()函数的返回值，可以确定当前是在父进程还是子进程中。
2. 进程终止进程的终止是指进程的执行结束或被强制终止。
在C语言中，可以使用exit()函数来终止当前进程的执行。
exit()函数会将进程的退出状态传递给父进程，并释放进程所占用的系统资源。
3. 进程挂起和恢复进程的挂起是指将一个正在运行的进程暂停执行，而进程的恢复是指将一个挂起的进程重新开始执行。
在C语言中，可以使用sleep()函数来使进程挂起一段时间。
sleep()函数会暂停当前进程的执行，直到指定的时间过去。
而进程的恢复可以通过设置一个定时器来实现，当定时器时间到达时，进程将恢复执行。
二、进程控制的实验原理为了更好地理解进程控制的原理，我们可以通过一个简单的实验来进行演示。
我们创建一个C语言程序，其中包含一个主进程和一个子进程。
主进程负责创建子进程，并通过信号机制来控制子进程的挂起和恢复。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <signal.h>// 子进程的处理函数void child_process(){printf("Child process starts running.\n");sleep(5);printf("Child process finishes.\n");exit(0);}int main(){pid_t pid;// 创建子进程pid = fork();if (pid < 0){printf("Failed to create child process.\n"); return -1;}else if (pid == 0){// 子进程child_process();}else{// 父进程printf("Parent process starts running.\n");// 等待子进程运行5秒后发送SIGSTOP信号，使其挂起sleep(5);printf("Parent process sends SIGSTOP signal.\n");kill(pid, SIGSTOP);// 等待2秒后发送SIGCONT信号，使子进程恢复执行sleep(2);printf("Parent process sends SIGCONT signal.\n");kill(pid, SIGCONT);// 等待子进程结束wait(NULL);printf("Parent process finishes.\n");}return 0;}```在上面的代码中，我们首先使用fork()函数创建了一个子进程。
进程控制实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过Linux操作系统的实践操作，加深对进程控制概念的理解。
通过学习进程的创建、调度、同步、通信等基本操作，掌握进程控制的基本方法，并了解进程间通信的机制。
二、实验环境1. 硬件环境：Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU2.50GHz，4.00GB内存。
2. 软件环境：64位Linux操作系统。
三、实验内容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. 进程间通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止（1）使用`fork()`函数创建子进程，通过比较返回值判断创建是否成功。
```cpid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");exit(1);}```（2）使用`exit()`函数终止进程。
```cexit(0);```2. 进程的调度与优先级（1）使用`nice()`函数调整进程优先级。
```cnice(10); // 降低进程优先级```（2）使用`priority_seta()`函数设置进程优先级。
```cstruct sched_param param;param.sched_priority = 10;if (sched_setscheduler(pid, SCHED_RR, ¶m) == -1) { perror("sched_setscheduler failed");exit(1);}```3. 进程同步与互斥（1）使用`semaphore_t`类型的信号量实现进程同步。
```csemaphore_t sem;sem_init(&sem, 0, 1);sem_wait(&sem);// 执行临界区代码sem_post(&sem);sem_destroy(&sem);```（2）使用`mutex_t`类型的互斥锁实现进程互斥。
操作系统进程控制实验报告
操作系统进程控制实验报告硬件环境：处理器：Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @2.50GHz 2.50GHz安装内存：4.00GB系统类型：64位操作系统软件环境：Linux系统一、实验目的加深对于进程并发执行概念的理解。
实践并发进程的创建和控制方法。
观察和体验进程的动态特性。
进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过程。
掌握进程控制的方法，了解父子进程间的控制和协作关系。
练习Linux系统中进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。
二、实验步骤（1）分析实例实验（2）进行独立实验（3）思考并完成实验报告实验截图：思考：说明它们反映出操作系统教材中进程及处理机管理一节讲解的进程的哪些特征和功能？在真实的操作系统中它是怎样实现和反映出教材中讲解的进程的生命期、进程的实体和进程状态控制的。
你对于进程概念和并发概念有哪些新的理解和认识？子进程是如何创建和执行新程序的？信号的机理是什么？怎样利用信号实现进程控制？根据实验程序、调试过程和结果分析写出实验报告。
1.进程的概念：进程不仅是一段程序代码，还包括当前活动(通过程序计数器和寄存器中的内容来表示)，另外，进程还包括进程堆栈段，和数据段等。
2.并发概念：是指进程之间交替并发执行3.进程通过系统调用fork（）函数创建子进程，子进程由唯一的pid值标示，pid通常是一个整数值。
通过fork创建的子进程实际上是父进程的克隆体，通过复制原来进程的地址空间而成，父子进程同时执行fork之后的程序。
但是父子进程的pid值不同，可以通过对pid的判断，使父子进程执行不同的程序。
子进程如果想执行不同的程序，需要系统调用exec（）函数装入新的程序执行。
4.信号的机理：信号是用来通知进程某个特定的事件已经发生。
信号是由特定的事件产生，信号必须要发送到进程，一旦发送，进程必须得到处理。
信号可以可以有系统默认处理也可以用户自定义处理。
操作系统实验二实验报告
操作系统实验二实验报告一、实验目的本次操作系统实验二的主要目的是深入理解和掌握进程管理的相关概念和技术，包括进程的创建、执行、同步和通信。
通过实际编程和实验操作，提高对操作系统原理的认识，培养解决实际问题的能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程环境为 Visual Studio 2019。
三、实验内容及步骤（一）进程创建实验1、首先，创建一个新的 C+＋项目。
2、在项目中，使用 Windows API 函数`CreateProcess`来创建一个新的进程。
3、为新进程指定可执行文件的路径、命令行参数、进程属性等。
4、编写代码来等待新进程的结束，并获取其退出代码。
（二）进程同步实验1、设计一个生产者消费者问题的模型。
2、使用信号量来实现生产者和消费者进程之间的同步。
3、生产者进程不断生成数据并放入共享缓冲区，当缓冲区已满时等待。
4、消费者进程从共享缓冲区中取出数据进行处理，当缓冲区为空时等待。
（三）进程通信实验1、选择使用管道来实现进程之间的通信。
2、创建一个匿名管道，父进程和子进程分别读写管道的两端。
3、父进程向管道写入数据，子进程从管道读取数据并进行处理。
四、实验结果及分析（一）进程创建实验结果成功创建了新的进程，并能够获取到其退出代码。
通过观察进程的创建和执行过程，加深了对进程概念的理解。
（二）进程同步实验结果通过使用信号量，生产者和消费者进程能够正确地进行同步，避免了缓冲区的溢出和数据的丢失。
分析结果表明，信号量机制有效地解决了进程之间的资源竞争和协调问题。
（三）进程通信实验结果通过管道实现了父进程和子进程之间的数据通信。
数据能够准确地在进程之间传递，验证了管道通信的有效性。
五、遇到的问题及解决方法（一）在进程创建实验中，遇到了参数设置不正确导致进程创建失败的问题。
通过仔细查阅文档和调试，最终正确设置了参数，成功创建了进程。
（二）在进程同步实验中，出现了信号量使用不当导致死锁的情况。
进程控制与进程通信程序实验报告
进程控制与进程通信程序实验报告一、引言进程是计算机系统中最基本的概念之一，是操作系统中最小的资源管理单位。
进程控制与进程通信是操作系统中重要的内容，涉及到进程的创建、调度和终止，以及进程间的信息传递和同步管理。
本实验旨在通过编写进程控制与进程通信程序，加深对操作系统中进程管理和通信机制的理解。
二、实验目的1. 理解进程的概念和特点，掌握进程的创建、调度和终止方法。
2. 掌握进程通信的基本原理和方法，包括共享内存、管道、消息队列和信号量等。
3. 能够编写简单的进程控制和进程通信程序。
三、实验内容1. 进程控制实验：编写一个程序，实现进程的创建、调度和终止。
通过调用系统调用函数，创建多个子进程，并通过进程控制函数实现父子进程的协作与同步。
2. 进程通信实验：编写一个程序，实现进程间的信息传递和同步管理。
通过共享内存、管道、消息队列或信号量等机制，实现不同进程之间的数据交换和共享。
四、实验步骤1. 进程控制实验：（1）创建父进程和子进程：使用fork()函数创建子进程，并通过判断返回值来区分父子进程。
（2）调度子进程：使用wait()函数等待子进程的结束，以实现父子进程的同步。
（3）终止子进程：使用exit()函数终止子进程的运行。
2. 进程通信实验：（1）共享内存：使用shmget()函数创建共享内存段，使用shmat()函数映射共享内存到进程的地址空间，实现共享数据的读写。
（2）管道：使用pipe()函数创建管道，使用fork()函数创建子进程，通过读写管道实现进程间的数据传输。
（3）消息队列：使用msgget()函数创建消息队列，使用msgsnd()函数向消息队列发送消息，使用msgrcv()函数从消息队列接收消息，实现进程间的消息传递。
（4）信号量：使用semget()函数创建信号量，使用semop()函数对信号量进行P操作和V操作，实现进程间的同步和互斥。
五、实验结果通过实验，我们成功实现了进程的创建、调度和终止，以及进程间的信息传递和同步管理。
操作系统实验二(进程管理)
操作系统进程管理实验实验题目：（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，在观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。
（3）编制一段程序，使其实现进程的软中断通信。
要求：使用系统调用fork( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按Del键）；当捕捉到中断信号后，父进程调用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child process 1 is killed by parent! Child process 2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止： Parent process is killed! 在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG_IGN)和signal(SIGQUIT, SIG_IGN)，观察执行结果，并分析原因。
（4）进程的管道通信编制一段程序，实现进程的管道通信。
使用系统调用pipe( )建立一条管道线；两个进程P1和P2分别向管道各写一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。
要求父进程先接收子进程P1发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。
实验源程序及报告：（1）、进程的创建#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]){int pid1,pid2; /*fork first child process*/if ( ( pid1=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!");exit(-1);}if ( ( pid1=fork() ) == 0 ){printf( "b\n" );}/*fork second child process*/if ( ( pid2=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!"); exit(-1);}if ( ( pid2=fork() ) == 0 ){printf( "c\n" );}/*parent process*/else{wait(NULL);printf( "a\n" );exit(0);}return 0;}（2）、进程的控制#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]){ int pid1,pid2;/*fork first child process*/if ( ( pid1=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!");exit(-1);}if ( ( pid1=fork() ) == 0 ){printf( "This is my Unix OS program!\n" ); }/*fork second child process*/if ( ( pid2=fork() ) < 0 ){printf( "ProcessCreate Failed!");exit(-1);}if ( ( pid2=fork() ) == 0 ){printf( "This is the second Child process!\n" ); }/*parent process*/else{wait(NULL);printf( "This is the Parent process\n" );exit(0);}return 0;}（3）编制一段程序，使其实现进程的软中断通信。
操作系统实验报告
操作系统实验报告实验项⽬⼆进程管理⼀、实验⽬的1.理解进程的概念，掌握⽗、⼦进程创建的⽅法。
2.认识和了解并发执⾏的实质，掌握进程的并发及同步操作。
⼆、实验内容1.编写⼀C语⾔程序，实现在程序运⾏时通过系统调⽤fork( )创建两个⼦进程，使⽗、⼦三进程并发执⾏，⽗亲进程执⾏时屏幕显⽰“I am father”，⼉⼦进程执⾏时屏幕显⽰“I am son”，⼥⼉进程执⾏时屏幕显⽰“I am daughter”。
2.多次连续反复运⾏这个程序，观察屏幕显⽰结果的顺序，直⾄出现不⼀样的情况为⽌。
记下这种情况，试简单分析其原因。
3.修改程序，在⽗、⼦进程中分别使⽤wait()、exit()等系统调⽤“实现”其同步推进，并获取⼦进程的ID号及结束状态值。
多次反复运⾏改进后的程序，观察并记录运⾏结果。
三、源程序及运⾏结果源程序1：#include#include#includeint main(int argc, char ** argv ){int pid=fork();if(pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){printf("I am son!\n");}else{int pid=fork();if (pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){printf(“I am daughter! \n");}elseprintf("I am father!\n");}sleep(1);return 0;}运⾏结果：源程序2：#include#include#includeint main(int argc, char ** argv ) {char *message;int n;int pid=fork();if(pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){message="I am daughter!"; pid=getpid();n=3;}else{int pid=fork();if (pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){message="I am son!";pid=getpid();n=3;}elsemessage="I am father!";n=3;}for(;n>0;n--){puts(message);sleep(1);}return 0;}运⾏结果：四、实验分析与总结1.实验内容1运⾏结果为什么⽆固定顺序，fork()函数创建进程是如何并发执⾏的。
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题目要求：
学习和了解进程控制的基本和常用的系统调用fork wait sleep exit exec 等等。
查看/usr/src/include/sched.h中的task_struct 数据结构，并分析Linux 操作系统进程状态。
通过进程创建的应用实例，深刻理解进程创建的过程。
程序例题1
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> //实验指导上少了这一个头文件
int main(void)
{
pid_t pid;
int data=5;
if((pid=fork())<0)
{
printf("fork error\n");
exit(0);
}
else if(pid==0)
{
data--;
printf("child\'s data is:%d\n",data);
exit(0);
}
else
{
printf("parent\'s data is:%d\n",data);
}
exit(0);
}
程序例题2
用fork创建一个子进程，由其调用execve启动shell命令ps查看系统当前的进程信息。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> //实验指导上少了这一个头文件#include <sys/wait.h> //实验指导上少了这一个头文件main( )
{
pid_t pid;
char *path="/bin/ps";
char *argv[5]={ "ps","-a","-x",NULL};
printf(“Run ps with execve by child process:\n”);
if((pid=fork( ))<0)
{
printf(“fork error!”);
exit(0);
}
else if (pid==0)
{
if(execve(path,argv,0)<0)
{
printf(“fork error!”);
exit(0);
}
printf(“child is ok!\n”);
exit(0);
}
//wait( );
pid = wait(NULL); //实验指导上wait 用错了
printf(“it is ok!\n”);
exit(0);
}。