实验六：构造进程家族树、理解进程的独立空间
进程的创建实验报告
进程的创建实验报告进程的创建实验报告引言：在计算机科学领域中，进程是一个非常重要的概念。
进程是计算机程序的执行实例，它具有独立的内存空间和执行环境。
进程的创建是操作系统中一个关键的操作，本实验旨在通过编写一个简单的程序来演示进程的创建过程。
实验目的：通过实验，我们的目标是深入理解进程的创建过程，并了解操作系统是如何管理进程的。
实验步骤：1. 引入必要的头文件：在开始编写代码之前，我们需要引入一些必要的头文件。
这些头文件包括<sys/types.h>、<sys/wait.h>和<unistd.h>。
这些头文件提供了创建进程所需的函数和数据类型。
2. 创建一个子进程：在主程序中，我们使用fork()函数来创建一个子进程。
fork()函数会在当前进程的基础上创建一个新的进程，这个新进程称为子进程。
子进程和父进程几乎完全相同，只有在返回值上有所区别。
如果fork()函数返回0，表示当前进程是子进程；如果返回一个正整数，表示当前进程是父进程。
3. 子进程的执行：在子进程中，我们可以编写任意的代码来执行特定的任务。
子进程可以使用exec()函数来执行其他程序，或者执行一系列的操作。
在本实验中，我们简单地输出一条信息，以展示子进程的执行过程。
4. 父进程的执行：在父进程中，我们可以编写代码来执行其他任务，或者等待子进程的结束。
在本实验中，我们使用wait()函数来等待子进程的结束。
wait()函数会暂停父进程的执行，直到子进程结束为止。
5. 编译和运行程序：在完成代码编写后，我们需要将程序编译成可执行文件，并运行它。
我们可以使用gcc编译器来编译程序，然后运行生成的可执行文件。
实验结果：在运行程序后，我们可以观察到以下结果：子进程开始执行。
父进程等待子进程结束。
子进程结束。
父进程继续执行。
结论：通过本实验，我们成功地演示了进程的创建过程。
我们了解了操作系统是如何管理进程，并且掌握了使用fork()函数来创建子进程的方法。
processexplorer 进程树 原理
processexplorer 进程树原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：进程是计算机系统中正在运行的程序的实例，进程管理是操作系统的核心功能之一。
在Windows系统中，进程的管理离不开进程树，而Processexplorer是一个功能强大的工具，可以帮助用户查看系统中所有进程的详细信息，包括进程之间的关系。
Processexplorer是由著名的Windows系统工具开发者Mark Russinovich开发的一款免费工具，它能够替代Windows自带的任务管理器，提供更加详细和全面的进程信息。
在Processexplorer中，用户可以通过进程树来查看系统中所有进程的层次结构，从而更加清晰地了解进程之间的关系。
进程树是指系统中所有进程的层次结构，通常由根进程（也称为系统进程）和其子进程（也称为孩子进程）组成。
根进程是系统启动时就已经存在的进程，它是整个进程树的根节点；而子进程则是通过父进程创建出来的新进程。
在进程树中，同一级别的进程之间是平行关系，而父进程和子进程之间是嵌套关系。
Processexplorer通过进程树的形式展示了系统中所有进程之间的层次关系，使用户可以更加直观地了解不同进程之间的关联。
在Processexplorer中，用户可以通过展开和折叠树状结构来查看不同进程之间的层次关系，从而更好地理解系统中进程的执行流程和依赖关系。
进程树的原理主要基于操作系统对进程的管理和调度机制。
在Windows系统中，每个进程都有一个唯一的进程ID（PID），用于标识该进程在系统中的唯一性。
当一个进程创建出子进程时，子进程会继承父进程的PID，并被添加到父进程的进程树中。
这样就形成了一个由根进程和子进程组成的层次结构，即进程树。
第二篇示例：进程树是指操作系统中所有进程形成的一种树状结构，它展示了系统中各个进程之间的父子关系以及进程之间的亲缘关系。
在Windows系统中，有一款名为Process Explorer的工具可以帮助用户查看和管理系统中的进程树，提供了对进程的详细监控和管理功能。
数据结构树的实验报告
数据结构树的实验报告数据结构树的实验报告一、引言数据结构是计算机科学中的重要概念，它可以帮助我们组织和管理数据，提高程序的效率和性能。
而树作为一种常见的数据结构，具有广泛的应用。
本实验旨在通过实践操作，深入理解树的基本概念、特性和操作。
二、实验目的1. 掌握树的基本概念和特性；2. 熟悉树的基本操作，如插入、删除、查找等；3. 理解树的遍历算法，包括前序、中序和后序遍历；4. 实现树的基本功能，并验证其正确性和效率。
三、实验过程1. 构建树的数据结构首先，我们需要定义树的数据结构。
树由节点组成，每个节点可以有零个或多个子节点。
我们可以使用面向对象的思想，创建一个节点类和树类。
节点类包含节点值和子节点列表的属性，以及插入、删除子节点等操作的方法。
树类则包含根节点的属性和遍历方法等。
2. 插入和删除节点在树中插入和删除节点是常见的操作。
插入节点时，我们需要找到合适的位置，并将新节点作为子节点添加到相应的位置。
删除节点时，我们需要考虑节点的子节点和兄弟节点的关系，并进行相应的调整。
通过实现这两个操作，我们可以更好地理解树的结构和特性。
3. 查找节点树中的节点可以通过值进行查找。
我们可以使用递归或迭代的方式，在树中进行深度优先或广度优先的搜索。
在查找过程中，我们需要注意节点的存在性和唯一性，以及查找算法的效率。
4. 树的遍历树的遍历是指按照一定的顺序访问树中的所有节点。
常见的遍历方式有前序、中序和后序遍历。
前序遍历先访问根节点，然后递归地访问左子树和右子树；中序遍历先递归地访问左子树，然后访问根节点，最后访问右子树；后序遍历先递归地访问左子树和右子树，最后访问根节点。
通过实现这三种遍历算法，我们可以更好地理解树的结构和遍历过程。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功地实现了树的基本功能，并验证了其正确性和效率。
我们可以通过插入和删除节点操作，构建出不同形态的树，并进行查找和遍历操作。
在插入和删除节点时，树的结构会发生相应的变化，但其基本特性仍然保持不变。
操作系统进程的创建实验报告
分析main（）函数流程图如下：
三、.思考题
1)进程创建的核心内容是什么？
答：内容是：1、申请空白PCB 2、为新进程分配资源
3、初始化进程控制块4、将新进程插入到就绪队列
2)该设计和实际的操作系统进程创建相比，缺少了哪些步骤？
答缺少的步骤有：只是模拟的创建，并没有分配资源
只是模拟的创建并没有分配资源四实验总结通过本次实验让我对进程的创建有更深的理解是我真真切切的理解到进程和程序的本质区别
一、实验内容
树形图1：
树形图1分析：进程1、2、3是根进程的子进程，相反的根进程是进程1、2、3的父进程，他们分别对应的优先级为2、2、2；接下来进程4、5又是进程1的子进程，进程6、7是进程2的子进程，进程8是进程3的子进程。
四、实验总结
通过本次实验，让我对进程的创建有更深的理解，是我真真切切的理解到进程和程序的本质区别。学会了如何使用基本命令进行调试和运行程序。总之这让我受益非浅。
各个方面都很符合要求,完成很好,体会写得很深入,继续努力ing。
输入如下：
createpc(1,0,2)
createpc(2,0,2)
createpc(3,0,2)
createpc(4,2,3)
createpc(5,2,3)
createpc(6,2,3)
createpc(7,5,3)
createpc(8,5,3)
运行截图如下：
二、函数分析：
分析createpc(para)函数流程图如下：
输入如下：
createpc(1,0,2)
createpc(2,0,2)
createpc(3,0,2)
createpc(4,0,2)
linux操作系统思政大纲
《Linux操作系统》思政实验大纲一、课程基本信息课程代码：XXXXXXXXXXXXX课程名称：操作系统英文名称:Operation System实验总学时：32 学时适用专业：计算机科学专业、软件工程等课程类别：学科基础课先修课程：高级程序设计语言、汇编语言、计算机组成原理、数据结构二、实验教学的总体目的和要求1、总体目标通过实验教学，使学生更好地理解操作系统的基本概念、基本原理和实现技术，再以理论指导实践进行深入开发和创新实践。
2、总体要求（1）对学生的要求①完成先修课程，尤其是C 语言；②实验课前预习，做好知识准备；③明确实验目的，完成实验内容；④分析实验结果，总结实验过程；⑤撰写实验报告，验证理论知识。
（2）对教师的要求①有一定编程能力，尤其是C 语言编程；②熟悉Linux 的常用命令和系统调用；③熟悉操作系统工作原理，能够解释实验结果。
（3）对实验条件的要求Ubuntu 虚拟机、Visual C++ 6.0或D ev C++三、实验教学内容课程配套六个验证型实验，帮助理解抽象的概念和原理。
实验一和实验二是文件与目录的常用命令以及文件和目录权限的设置与修改，通过实验帮助学时理解联机命令用户接口的使用以及文件系统的基本操作。
实验三是练习 Linux 编辑器Vi 和C 语言编译器Gcc 的使用，为后面的实验做准备。
实验四是父进程创建子进程形成进程家族树，通过实验分析各种可能的执行顺序，帮助理解并发执行的概念。
实验五是父进程创建子进程和线程，对比分析线程与子进程在资源共享、继承以及运行方面的异同。
实验六是进程的高级通信，通过管道通信体会进程高级通信的实现。
1. 安装虚拟机步骤(1) 需要的软件Daemon Tools Lite：镜像驱动程序VMWare Workation：虚拟机软件Ubuntu Kylin LTS 版：乌班图Linux(2) 安装步骤安装Daemon Tools Lite安装VMWare Workation安装Ubuntu2. Linux 命令的格式bash 命令的一般格式是：命令名 [选项] [参数1] [参数2] …示例：cp –f file1.c file2.c格式说明：(1) 命令名必须是小写的英文字母；(2) Linux 的文件名长度不超过256 个字符，且不能使用如下字符：! @ # $ ^ & * ( ) [ ] { } ‘“、 / ；< > 空格(3) Linux 文件名区分大小写；文件名中如有多个圆点，则最右边一个为分隔符，且多表示文件类型；(4) Linux 使用“/”为根目录、目录分隔符和目录与文件的分隔符；(5) 命令中通配符的使用* 代表任意个任意字符代表一个任意字符[ ] 只要文件名中[ ]位置处的字符在[ ]中指定的范围内，那么该文件名就与给定的模式相匹配。
操作系统实验报告-构造进程家族树
评语: 课中检查完成的题号及题数：课后完成的题号与题数：成绩: 指导教师:实验报告二构造进程家族树实验名称：日期：2011.5.18理解进程的独立空间班级：学号：姓名：一、实验目的：1.通过创建若干个子进程，构造进程家族树，分析进程家族树的结构关系；学习相关系统调用（例如，getpid（）和getppid（）等）的使用方法。
2.理解进程是操作系统独立分配资源的单位，进程拥有自己相对独立的程序空间。
二、实验内容：1.进程的创建。
编制一段程序，使用系统调用fork()创建三个子进程，在各个子进程中再使用系统调用fork()进一步创建子进程，如此重复，构造一棵具有图1形状的进程家族树。
分别使用系统调用getpid（）和getppid（）获取当前进程和父进程的进程标识号并输出。
2.（1）编写一个程序，在其main（）函数中定义一个变量shared，对其进行循环加/减操作，并输出每次操作后的结果；（2）使用系统调用fork （）创建子进程，观察该变量的变化；（3）修改程序把shared 变量定义到main （）函数之外，重复第（2）步操作， 观察该变量的变化。
三、项目要求及分析：1.按照要求创建如下图的进程树:调用到每个子进程时都打印其当前进程和父进程的标号，即分别调用getpid()和getppid()函数即可实现。
2.编写一个程序，在其main （）函数中定义一个变量shared ，对其进行循环加/减操作，并输出每次操作后的结果。
对这个父进程创建子进程，在父子进程中分别对其做不同的操作，试验中采用父进程-1、子进程+1的做法。
输出结果，分析可知，父子进程对一个相同变量执行的操作时互不影响的。
就像有了两个相同名字的不同变量。
四、具体实现：4.1 流程图1.构造进程家族树：父进程子进程a 子进程b 子进程d 子进程e 子进程cYN第二个很简单就不画了，这排版画图好纠结啊。
4.2 添加函数的代码 1) 进程之间的并发性开始创建子进程1创建子进程2创建子进程5创建子进程4创建子进程3子进程1输出：a 子进程标志号 父进程标志子进程2输出：b 子进程标志号 父进程标志子进程3输出：c 子进程标志号 父进程标志子进程4输出：d 子进程标志号 父进程标志子进程5输出：e 子进程标志号 父进程标志返回父进程返回父进程结束（2）理解进程的独立空间五、调试运行结果：（1）构造进程家族树：（2）理解进程的独立空间：1.shared函数在main函数内：2.shared函数在main函数之外：六、所遇问题及解决方法：开始不明白getpid（）和getppid（）是什么，通过请教老师明白了它们的使用方法。
进程的管理实验报告
一、实验目的1. 理解进程的基本概念和进程状态转换过程。
2. 掌握进程创建、进程同步和进程通信的方法。
3. 了解进程调度算法的基本原理和实现方法。
4. 通过实验加深对进程管理的理解，提高操作系统实践能力。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 开发工具：GCC三、实验内容1. 进程创建与状态转换（1）使用fork()函数创建一个子进程，并观察父进程和子进程的进程ID。
（2）使用exec()函数替换子进程的映像，实现进程的创建。
（3）观察进程状态转换过程，如创建、运行、阻塞、就绪、终止等。
2. 进程同步（1）使用互斥锁（mutex）实现进程的互斥访问共享资源。
（2）使用信号量（semaphore）实现进程的同步，如生产者-消费者问题。
（3）观察进程同步的效果，确保进程安全执行。
3. 进程通信（1）使用管道（pipe）实现进程间的单向通信。
（2）使用消息队列（message queue）实现进程间的双向通信。
（3）使用共享内存（shared memory）实现进程间的快速通信。
（4）观察进程通信的效果，确保数据正确传递。
（1）实现基于优先级的进程调度算法，如先来先服务（FCFS）和最高优先级优先（HPF）。
（2）实现基于时间片的轮转调度算法（RR）。
（3）观察进程调度算法的效果，分析不同算法的优缺点。
四、实验步骤1. 编写程序实现进程创建与状态转换，使用fork()和exec()函数。
2. 编写程序实现进程同步，使用互斥锁和信号量。
3. 编写程序实现进程通信，使用管道、消息队列和共享内存。
4. 编写程序实现进程调度，使用优先级调度和时间片轮转调度。
5. 编译并运行程序，观察实验结果，分析实验现象。
五、实验结果与分析1. 进程创建与状态转换通过实验，我们成功创建了父进程和子进程，并观察到进程ID的变化。
在进程创建过程中，父进程的进程ID与子进程的进程ID不同，说明子进程是独立于父进程的实体。
实验六：构造进程家族树、理解进程的独立空间
评语: 课中检查完成的题号及题数：课后完成的题号与题数：成绩: 指导教师:实验报告实验名称：五构造进程家族树六理解进程的独立空间日期：2011.5.16一、实验目的1.构造进程家族树通过创建若干个子进程，构造进程家族树，分析进程家族树的结构关系；学习相关系统调用（例如，getpid（）和getppid（）等）的使用方法。
2. 理解进程的独立空间理解进程是操作系统独立分配资源的单位，进程拥有自己相对独立的程序空间。
二、实验内容1. 构造进程家族树学习进程构造的相关知识，学习获取进程相关信息的系统调用函数。
2. 理解进程的独立空间预习进程创建和构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识。
三、项目要求及分析1. 构造进程家族树进程的创建。
编制一段程序，使用系统调用fork()创建三个子进程，在各个子进程中再使用系统调用fork()进一步创建子进程，如此重复，构造一棵具有图1形状的进程家族树。
分别使用系统调用getpid（）和getppid（）获取当前进程和父进程的进程标识号并输出。
2. 理解进程的独立空间a. 编写一个程序，在其main （）函数中定义一个变量shared ，对其进行循环加/减操作，并输出每次操作后的结果；b. 使用系统调用fork （）创建子进程，观察该变量的变化；c. 修改程序把shared 变量定义到main （）函数之外，重复第（2）步操作，观察该变量的变化。
四、具体实现1. 流程图a. 构造进程家族树ParentPid2 Pid1Pid3Pid12Pid11b. 理解进程的独立空间2. 添加函数的代码 结束开始调用父进程，执行shared输出shared 值调用子进程，执行shared输出shared 值>0 =0 =0=0 >0=0 打印 创建子进程Pid11 Pid11=0? 创建子进程Pid12 打印 Pid11=0?开始创建子进程Pid1Pid1=0?创建子进程Pid2Pid2=0?创建子进程Pid3 Pid3=0?结束 >0>0=0a.构造进程家族树b.理解进程的独立空间五、调试运行结果1.实验5:2.实验6:六、所遇问题及解决方法在构造家族树的时候考虑pid不全面，编程的时候因为对进程理解不到位而产生生成多个父进程。
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评语: 课中检查完成的题号及题数：
课后完成的题号与题数：
成绩:指导教师:
实验报告
实验名称：
五构造进程家族树
六理解进程的独立空间
日期：2011.5.16
一、实验目的
1.构造进程家族树
通过创建若干个子进程，构造进程家族树，分析进程家族树的结构关系；学习相关系统调用（例如，getpid（）和getppid（）等）的使用方法。
2. 理解进程的独立空间
理解进程是操作系统独立分配资源的单位，进程拥有自己相对独立的程序空间。
二、实验内容
1. 构造进程家族树
学习进程构造的相关知识，学习获取进程相关信息的系统调用函数。
2. 理解进程的独立空间
预习进程创建和构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识。
三、项目要求及分析
1. 构造进程家族树
进程的创建。
编制一段程序，使用系统调用fork()创建三个子进程，在各个子进程中再使用系统调用fork()进一步创建子进程，如此重复，构造一棵具有图1形状的进程家族树。
分别使用系统调用getpid（）和getppid（）获取当前进程和父进程的进程标识号并输出。
2. 理解进程的独立空间
a.编写一个程序，在其main（）函数中定义一个变量shared，对其进行循环加/减操作，并输出每次操作后的结果；
b. 使用系统调用fork（）创建子进程，观察该变量的变化；
c.修改程序把shared 变量定义到main（）函数之外，重复第（2）步操作，观察该变量的变化。
四、具体实现
1. 流程图
a.构造进程家族树
b.理解进程的独立空间
2. 添加函数的代码
a.构造进程家族树
b.理解进程的独立空间
五、调试运行结果
1.实验5:
2.实验6:
六、所遇问题及解决方法
在构造家族树的时候考虑pid不全面，编程的时候因为对进程理解不到位而产生生成多个父进程。
在编程时，对于shared根据进程变化而产生值的变化的机理不够明确而导致shared值没有正常显示。
七、实验总结
进程可以创建子进程，子进程有可以创建子进程的子进程。
这样就生成了一个进程家族树。
在linux中进程的创建就是子进程复制了一份父进程的数据、代码、堆栈等的信息，在另一块地址空间运行。
应为他的地址空间是独立的，所以父进程通过fork（）建立了子进程后，子进程可以独立运行。
父进程对其没有影响。
在本程序中，子进程和父进程并行执行。
都做从1加到10 的运算，所以子进程和父进程的输出应该是一样的。
如果把shared变量改为非全局变量，应为不管是全局变量还是局部变量，子进程都会复制一份独立运行，所以运行结果应该是一样的。