操作系统进程创建模拟
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。
操作系统实验3进程的创建控制实验
操作系统实验3进程的创建控制实验实验三的目标是通过实现一个进程控制程序，来加深我们对进程创建和控制机制的理解，并通过实践来熟悉和掌握相关的编程技巧。
在进行实验之前，我们需要先了解进程的一些基本概念和相关知识。
首先，进程的创建是通过操作系统中的系统调用来完成的。
在Linux系统中，常用的创建进程的系统调用有fork(和exec(。
fork(系统调用可以创建一个新的进程，该进程与调用fork(的进程几乎完全相同；而exec(系统调用则在新创建的进程中执行一个新的程序。
另外，进程的控制机制主要是通过进程的状态来实现的。
进程可以处于就绪状态、运行状态和阻塞状态。
就绪状态的进程可以被调度器选择后立即运行，而阻塞状态的进程则需要等待一些条件满足后才能被唤醒并变为就绪状态。
实验三的具体内容包括：1. 编写一个程序，通过调用fork(创建多个子进程。
子进程和父进程可以并行执行，共享程序的代码和数据段。
2. 子进程通过调用exec(系统调用执行不同的程序。
可以通过调用不同的exec(函数或者传入不同的参数来执行不同的程序。
3. 子进程执行的程序可能会产生不同的结果，比如输出不同的字符串或者产生不同的返回值。
我们可以通过wait(系统调用等待子进程退出，并获取子进程的返回值。
4. 父进程可以通过调用waitpid(系统调用来选择等待一些特定的子进程，以及获取特定子进程的返回值。
通过实验三的实践，我将更加深入地了解进程的创建和控制机制。
实验三的实验结果将让我熟悉和掌握相关的编程技巧，为我今后更加熟练地编写和控制进程打下坚实的基础。
总之，实验三是一个非常有意义的实验，将帮助我更加深入地理解进程的创建和控制机制，并通过实践获得相关的编程技巧。
这将对我今后的学习和实践有很大的帮助。
操作系统实验报告(进程的创建)
wait(0);printf("parent process doesn't change the glob and loc:\n");printf("glob=%d,loc=%d\n",glob,loc);exit(0);}运行结果：2、理解vofork（）调用：程序代码：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>int glob=3;int main(void){pid_t pid;int loc=3;if((pid=vfork())<0){printf("vfork() error\n");exit(0);}else if(pid==0){glob++;loc--;printf("child process changes the glob and loc\n");exit(0);}elseprintf ("parent process doesn't change the glob and loc\n");printf("glob=%d,val=%d\n",glob,loc);}运行结果：3、给进程指定一个新的运行程序的函数exec().程序代码：printe1.c代码：#include<stdio.h>int main(int argc,char * argv[]){int n;char * * ptr;extern char * * environ;for(n=0;n<argc;n++)printf("argv[%d]:%s\n",n,argv[n]);for(ptr=environ; * ptr!=0;ptr++)printf("%s\n",* ptr);exit(0);}file4.c代码如下：#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>#include<sys/wait.h>char * env_list[]={"USER=root","PATH=/root/",NULL};int main(){pid_t pid;if((pid=fork())<0){printf("fork error!\n");exit(0);}else if(pid==0){if(execle("/root/print1","print1","arg1","arg2",(char *)0,env_list)<0) printf("execle error!\n");exit(0);}if((waitpid(pid,NULL,0))<0)printf("WAIT ERROR!\n");exit(0);if((pid=fork())<0){printf("fork error!\n");exit(0);}else if(pid==0){if(execlp("print1","print1","arg1",(char *)0)<0)printf("execle error!\n");exit(0);}exit(0);}运行结果：4、进程终止函数exit()。
操作系统课程设计-进程同步模拟设计
课程设计题目进程同步模拟设计——生产者和消费者问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级0806姓名张方纪指导教师孙玉芬2010 年 1 月20 日课程设计任务书学生姓名：张方纪专业班级：计算机0806指导教师：孙玉芬工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——生产者和消费者问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进程管理章节内容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题。
2．设计报告内容应说明：⑴需求分析；⑵功能设计（数据结构及模块说明）；⑶开发平台及源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）；时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日进程同步模拟设计——生产者和消费者问题1课设任务本课程设计的任务在于，通过编写一个具体的有关操作系统进程同步互斥的经典问题，加强对操作系统实现进程间同步与互斥的机制的理解。
同时培养提出问题、发现知识、使用工具、解决问题的能力。
具体地，我们要编制出一个程序，利用PV原语以及进程创建、同步、互斥、销毁等相关的系统调用来模拟“生产者—消费者”问题。
2背景介绍2.1“生产者—消费者”问题(the producer-consumerproblem)问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲区n，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。
操作系统：编程模拟多进程共享临界资源linux-c语言
一、课程设计目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。
二、课程设计要求从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：每位同学从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经教师同意），且必须独立完成课程设计，不能相互抄袭。
设计完成后，将所完成的作品交由老师检查。
要求写出一份详细的设计报告。
三、课程设计题目编程模拟多进程共享临界资源四、课程设计功能和目标1、要求产生至少3个进程：2、两个进程模拟需要进入临界区的用户进程，当需要进入临界区时，显示：“进程x请求进入临界区…”，同时向管理进程提出申请；在临界区中等待一段随机时间，并显示：“进程x正在临界区…”；当时间结束，显示：“进程x退出临界区…”,同时向管理进程提出退出申请。
3、一个进程作为原语级管理进程，接受其他进程的临界区进入请求：如果允许进入，则设置相应变量，然后返回；如果不允许进入，则进入循环等待，直到允许为止；4、对临界区的访问应遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。
5、进程间通信可以采用信号、消息传递、管道或网络通信方式。
五、课程设计实现原理通过编写，创建两个进程模拟需要进入临界区，另外编写一个进程作为原语的管理进程，其负责两个进程的进入！接着设置一个临界区，让其进程在其中访问遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。
当进程和临界区建立好后，临界区的数据传输，受到了系统硬件的支持，不耗费多余的资源；而进程间通信传递，由软件进行控制和实现，需要消耗一定的CPU资源。
从这个意义上讲，临界区更适合频繁和大量的数据传输。
进程信息的传递，自身就带有同步的控制。
当等到信息的时候，进程进入睡眠状态，不再消耗CPU资源。
而共享队列如果不借助其他机制进行同步，接收数据的一方必须进行不断的查询，白白浪费了大量的CPU资源。
计算机操作系统综合设计实验报告实验一
计算机操作系统综合设计实验一实验名称：进程创建模拟实现实验类型：验证型实验环境： win7 vc++6.0指导老师：专业班级：姓名：学号：联系电话：实验地点：东六E507 实验日期： 2017 年 10 月 10 日实验报告日期： 2017 年 10 月 10 日实验成绩：一、实验目的1）理解进程创建相关理论；2）掌握进程创建方法；3）掌握进程相关数据结构。
二、实验内容windows 7 Visual C++ 6.0三、实验步骤1、实验内容1)输入给定代码；2)进行功能测试并得出正确结果。
2、实验步骤1）输入代码A、打开 Visual C++ 6.0 ；B、新建 c++ 文件，创建basic.h 头文件，并且创建 main.cpp2）进行功能测试并得出正确结果A 、编译、运行main.cppB、输入测试数据创建10个进程；创建进程树中4层以上的数型结构结构如图所示：。
createpc 创建进程命令。
参数： 1 pid（进程id）、 2 ppid（父进程id）、3 prio（优先级）。
示例：createpc(2,1,2) 。
创建一个进程，其进程号为2，父进程号为1，优先级为23)输入创建进程代码及运行截图4）显示创建的进程3、画出createpc函数程序流程图分析createpc函数的代码，画出如下流程图：四、实验总结1、实验思考(1)进程创建的核心内容是什么？答：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:只是模拟的创建，并没有分配资源2、个人总结通过这次课程设计，加深了对操作系统的认识，了解了操作系统中进程创建的过程，对进程创建有了深入的了解，并能够用高级语言进行模拟演示。
一分耕耘，一分收获，这次的课程设计让我受益匪浅。
虽然自己所做的很少也不够完善，但毕竟也是努力的结果。
另外，使我体会最深的是：任何一门知识的掌握，仅靠学习理论知识是远远不够的，要与实际动手操作相结合才能达到功效。
《 操作系统C 》操作系统进程调度模拟
（5）进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进入阻塞状态。
（6）进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将转换成就绪状态。
1）、进程添加，如图：
2）、正常运行情况下，如图：
图（1）
3）、发生中断情况下，如图：
4.实验结果分析
在时间按片轮转算法（RR）中，时间片的大小对系统性能有着很大的影响，如果选择很小的时间片将有利于短作业，因为它能较快地完成任务，但会频繁的发生中断、进程上下文的切换，从而增加系统的开销；反之，如果选择太长的时间片，使每个进程都能在一个时间片内完成，时间按片轮转算法（RR）就退化成先来先服务（FCFS）算法了，从而无法满足交互式用户的需求。一个较为可取的大小是，时间片大小略大于一次典型的交互式需要所需求的时间。这样可以使大多数进程在一个时间片内完成。
booleanSusp=false; /*增加进程标志*/
publicRR(){
/*线程*/
myThread=newThread(this);
myThread.start();
/*程序窗口初始化*/
JFrame f=newJFrame();
f.setTitle("时间片轮转调度算法（RR）");
f.setSize(650,450);
if(e.getSource() == jbBegin){
if(Continue==false)
Continue=true;
}
if(e.getSource() == jbAdd){
操作系统实训报告
操作系统实训报告一、实训背景操作系统是计算机系统中最基本的软件之一，它负责管理计算机系统的各种资源，如内存、CPU、磁盘等。
为了更好地掌握操作系统的原理和实现，我们在课程中进行了一系列的操作系统实训。
二、实训内容1. 实验环境搭建在开始实验之前，我们需要先搭建好实验环境。
我们使用了虚拟机软件VMware Workstation来模拟一个计算机系统，并安装了Ubuntu 操作系统作为我们的实验平台。
2. 实验任务在本次实训中，我们主要完成了以下几个任务：（1）进程管理：通过编写一个简单的C程序来模拟进程创建、销毁和调度等操作。
（2）内存管理：通过编写一个简单的C程序来模拟内存分配和回收等操作。
（3）文件系统：通过使用Linux命令行工具来创建、读取和删除文件，并学习了文件权限管理等知识。
三、实训过程1. 进程管理首先，我们使用C语言编写了一个简单的程序，用于模拟进程创建和销毁。
程序首先创建一个父进程，并利用fork()函数创建两个子进程。
然后，父进程等待子进程结束后输出一条消息并退出。
接着，我们修改了程序，使用了wait()函数来实现进程调度。
wait()函数可以让父进程等待子进程结束后再继续执行。
我们在程序中使用了两个wait()函数来实现进程的顺序执行。
最后，我们添加了一个信号处理函数，用于处理子进程结束时发送的SIGCHLD信号。
信号处理函数可以在子进程结束时立即执行，不需要等待父进程调度。
2. 内存管理接下来，我们使用C语言编写了一个简单的程序，用于模拟内存分配和回收。
程序首先创建一个指向整型数组的指针，并使用malloc()函数动态分配一块内存。
然后，在内存中写入一些数据，并输出到屏幕上。
最后，使用free()函数释放内存并退出程序。
在编写程序时，我们注意到malloc()和free()函数是操作系统提供的内存管理接口。
malloc()函数可以动态分配一块指定大小的内存，并返回一个指向该内存区域的指针；而free()函数可以释放之前分配的内存。
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实验目的
• 1） 理解进程创建相关理 论； • 2） 掌握进程创建方法； • 3） 掌握进程相关数据结 构。
实验内容：
• 本实验针对操作系统中进程创建相关理论 进行实验。要求实验者输入实验指导书提 供的代码并进行测试。代码简化了进程创 建的多个步骤和内容。进程的树形结构采 用广义二叉树的方式进行存储。
2) 进程创建流程 (1) 申请空白 PCB 为新进程申请获得唯一的数字标识符，并从 PCB 集合中索取一个空白 PCB。如果无空白PCB，可以创建一个新的 PCB。在本实验中，每次动态创 建 PCB。 (2) 为新进程分配资源 为新进程分配内存空间和栈空间。 (3) 初始化进程控制块 a) 初始化标识信息； b) 初始化处理机状态信息； c) 初始化处理机控制信息。 (4) 将新进程插入就绪队列
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程序清单：
实验步骤：
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输入实验提供的代码后，可以输入 createpc 命令创建进程，输入 showdetail 显示每个进程及其子进程的信息，测试命令解释如下： 1) createpc 创建进程命令。 参数： 1、 pid（进程 id） 2 、ppid（父进程 id）3、prio（优先级）。 示例：createpc(1,0,1) 。创建一个进程，其进程号为 1，父进程号为 0，优 先级为 1. createpc(2,1,2) 。创建一个进程，其进程号为 2，父进程号为 1，优先级为 2 。 2) showdetail 显示进程信息命令。 3) exit退出命令行。
实验内容：
(3) 进程调度信息 a) 进程状态； b) 进程优先级（用于描述优先使用 cpu 级别的一个整数，高优先级的进程先 得到cpu，通常情况下，优先值越小优先级越高）； c) 其它信息（等待时间、总执行时间等）； d) 事件（等待原因）。 (4) 进程控制信息 a) 程序和数据的地址（程序在内存和外存中的首址）； b) 进程同步和通信机制； c) 资源列表（进程除 CPU 以外的所有资源）； d) 链接指针（进程队列中指向下一个进程的 PCB 首址）。
实验原理：
1）进程控制块 为了描述和控制进程的运行，系统为每个进程定义了一个进程控制块（PCB），它 是 进程实体的一部分，是操作系统管理进程最重要的数据结构。主要包含四类信息： (1) 进程标识符 它唯一地标识一个进程。通常包括进程号 pid，父进程号 ppid 和用户号 uid。 (2) 处理机状态 处理器的状态通常由处理机的各种寄存器中的内容组成。PCB 存放中断（阻塞，挂 起）时的各寄存器值，当该进程重新执行时，可以从断点处恢复。主要包括： a) 通用寄存器； b) 指令计数器； c) 程序状态字 PSW； d) 用户栈指针。
实验内容：
p1
p2
p3
p4
p5
p6
p7
p8
p9
p10
p11
p12 图1-1 进程树
实验内容：
• 进程树用于描述进程家族关系，如图 1-1 中可以看出，进程 P1 创建了进程 P2、P3、P4、P5，而 P2 又创建了 P6、P7、P8 …… 。在进程创建过程中， 需要对每一个新增加的进程加入到进程树中，有了清晰的父子关系，可以使 资源继承或进程删除等操作变得很方便。 4) 进程总链 它是一个 PCB 链表，每一个新创建的进程必须把其 PCB 放入总链中，该总 链可以对破坏的进程树进行修复，也方便 PCB 查找。
• Thank you for your listening!