进程创建与撤销
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。
实验二 进程撤销模拟

实验二进程撤销模拟一实习内容(一).设计并说明delete(para)函数的功能,并以流程图或文字的形式展现;int deletepc(pnode *pp,pnode *pc) 函数主要用于删除进程,此函数是在主函数找到要删除进程的父进程之后调用,其函数功能流程图如图1-1所示:图1-1deletepc(pnode *pp,pnode *pc)函数功能示意图(二)实习步骤如下:1.在实验一的基础上进行进程的创建,创建出的进程如图2-1所示:图2-1 创建进程的进程总链示意图其在程序中执行显示如下图4-2所示:图2-2 程序显示进程的创建2.进程的撤销过程①撤销进程P12,撤销进程后进程链示意图如图2-3所示:图2-3 撤销进程P12后进程链示意图其在程序中执行显示如下图2-4所示:图2-4 撤销进程P12程序显示图②撤销进程P7,P11,撤销进程后进程链示意图如图2-5所示:图2-5 撤销进程P7,P11后进程链示意图其在程序中执行显示如下图2-6所示:图2-6 撤销进程P7,P11程序显示图③撤销进程P2,P3,P4,撤销进程后进程链示意图如图2-7所示:图2-7 撤销进程P2,P3,P4后进程链示意图其在程序中执行显示如下图2-8所示:图2-8撤销进程P2,P3,P4程序显示图④撤销进程P1,撤销进程后进程链中只有根进程P0,结构示意图如图2-9所示:图2-9 撤销进程P1后进程链示意图其在程序中执行显示如下图2-10所示:图2-10撤销进程P1程序显示图(三)delete(para)函数代码如下://delete processint deletepc(pnode *pp,pnode *pc){if (pc->sub==NULL) //如果要撤销进程无子进程{if(pp->sub==pc){pp->sub=pc->brother;}else{pnode *p;for (p=pp->sub; p->brother!=pc; p=p->brother);p->brother=pc->brother;}pnode *temp;for (temp=plink; temp; temp=temp->next) //删除并释放进程{if (temp->next->node->pid==pc->node->pid){temp->next=temp->next->next;delete pc; //释放进程资源break;}}}else //要删除的进程存在子进程{deletepc(pc,pc->sub);deletepc(pp,pc);}return 0;}在主函数中增加的代码如下:else if(s2){cflag=1;para = (int *)malloc(2);s2 = substr(s2,instr(s2,'(')+1,strlen(s2)-2);para=strtoarray(s2);pnode *pp=plink,*pc=plink;pnode *p,*p1;bool findflag=false;for(p=plink; p; p=p->next){if(p->node->pid==para[0])//找到要删除的进程{for (p1=plink; p1; p1=p1->next){if((p1->node->pid)==p->node->ppid) //找到父进程{pp=p1;//pp 父进程pc=p; //p 当前进程break;}}findflag=true;break;}}if(findflag){if(pp==pc){printf("你不能删除进程号为0的根进程!\n");}else{deletepc(pp,pc);}}elseprintf("你要删除的进程不存在!\n");pflag=1;}二、思考题1)进程撤销的核心内容是什么?答:根据标识符,检索出该进程的PCB,读出状态;若正处于执行状态,应立即终止,置调度标志为真;若该进程还有子孙进程,终止其所有子孙进程;归还全部资源给其父进程或者系统;将被终止进程(它的PCB)从所在队列(或链表)中移出。
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。
操作系统:进程创建与撤消

操作系统实验报告试验一:进程创建与撤销计科112康岩岩2011008142202013/4/10实验一:进程创建与撤消一、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的进程管理以下是win7的人物管理器,可以进行进程的查看、创建、撤销等操作,由于操作比较简单与琐碎,这里不再具体描述。
2、VC++/Java/C#的进程创建与撤销工具对于本次试验,我使用C#进行进程创建、撤销等测试,具体内容在下面给出。
3、进程创建与撤销的模拟实现(1)总体设计:此次程序完全由c#实现,能够通过窗体界面详细地生动地显示进程的运行状态。
下面一步一步的进行实现①数据定义:类PCB的定义如下:class PCB{string pcbName; //进程名int pcbId; //IDlong startTime; //开始时间long pcbRuntime = 0; //运行时间int pcbLeve; //线程优先级}对于所有的进程信息,用以下表储存:Dictionary<int,Hashtable>ThreadTable=new Dictionary<int,Hashtable>();容器ThreadTable用来储存所有进程简直key 表示进程id,值为Hashtable,储存的为线程信息,②函数CREATE(PCB pcb)—进程创建:创建进程需要传入一个PCB 对象,然后启动一个单独的线程来操作该对象,操作该对象就是把线程运行的状态传送给PCB同时PCB也唯一地标示其所在的线程。
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实验一:进程创建与撤消一、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2、VC++/Java/C#的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,以观察创建或撤消活动的结果;主函数M ain()—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:PCB空间就绪队列指针空队列指针struct PCB{ char NAME[20];long ID;float TIME;int PRIORITY;};PCB pcb[10];typedef struct QNode{ int data;struct QNode*next;}QNode,*QueuePtr;typedef struct{ QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;LinkQueue Ready,Empty;②函数设计给出create()、destroy()、Display()、M ain()的流程图描述;create()流程图:destroy()流程图:是否是 否是 否Display()流程图:M ain()流程图:(3)调试与测试输入要终止的进程ID 终止进程是队尾进程 队列进程仅有一个删除队尾进程指针p 指向要终止的进程 指针P 移动到指向队尾的前一个进程,将队尾进程插入空闲队列,终止队尾进程 指针p 向后移动,直至只想要删除的进程 指针p 指向的数值与下一个 节点的值交换,p 指向下一个节点,循环至p 指向队尾的上个节点,删除队尾结点 输出:ID,名字,运行时间,优先级menu ()InitQueue () pcb[0].ID =0menu()四、实验总结通过对本实验课题的研究,对队列中进程的创建和删除情况有了一定的了解。
并对程序的编制,又了深一步的体会。
通过这次试验了解到了进程创建与撤销的过程,更好的了解了操作系统的工作模式,通过使用结构体和指针,对以前的知识进行了复习。
五、附录带注释的源程序。
#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdlib>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2struct PCB{ char NAME[20];long ID;float TIME;int PRIORITY;};PCB pcb[10]typedef struct QNode{ int data;struct QNode*next;}QNode,*QueuePtr;typedef struct{ QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;LinkQueue Ready,Empty;int InitQueue(){ Ready.front=Ready.rear=new QNode;Empty.front=Empty.rear=new QNode;Ready.front->next=NULL;Empty.front->next=NULL;return OK;}void menu(){ cout<<"****=========="<<"1.进程创建\n";cout<<"****=========="<<"2.进程撤销\n";cout<<"****=========="<<"3.就绪队列显示\n";cout<<"****=========="<<"4.退出\n";int choice;cout<<"请选择:";cin>>choice;switch(choice){case 1:create();break;case 2:destroy();break;case 3:display();break;case 4:exit();}}void create(){ char name[20]; long id; float time; int priority; int n; QNode *p;cout<<"请输入要创建进程的数目:";cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++){cout<<"进程ID:"; cin>>id;for(int j=i-1;j<=N;j++){while(id==pcb[j].ID){ 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:"; c in>>priority;N++;//保存当前就绪进程数strcpy(pcb[N].NAME,name);pcb[N].ID =id;pcb[N].TIME =time;pcb[N].PRIORITY =priority;p=new QNode;//插入就绪队列p->data=N;p->next=NULL;Ready.rear->next=p;Ready.rear=p;}}for(i=1;i<=N;i++)//按优先级排队{for(int j=i+1;j<=N;j++)if(pcb[i].PRIORITY<pcb[j].PRIORITY){pcb[0]=pcb[i];pcb[i]=pcb[j];pcb[j]=pcb[0];}}menu();}void destroy()//进程终止{long id; QNode *p,*q;cout<<"请输入要终止的进程ID:";cin>>id;p=Ready.front->next;if(p==NULL)cout<<"就绪进程为空!";while(p!=NULL){if(id==pcb[N].ID)//终止进程是队列最后一个{if(N==1) //队列中只有一个进程,且是终止进程{q=new QNode;q->data=Ready.rear->data;Empty.rear->next=p;Empty.rear=p;Ready.front =Ready.rear;Ready.front ->next =NULL;N--;cout<<"进程已终止!";break;}else //队列中进程多个{while(p!=NULL){if(p->next->next ==NULL){q=new QNode;q->data=Ready.rear->data;Empty.rear->next=p;Empty.rear=p;p->next =NULL;Ready.rear =p;N--;cout<<"进程已终止!";break;}p=p->next ;}}}if(id==pcb[p->data].ID){if(Ready.front==Ready.rear)cout<<endl<<"队列为空!";while(p!=NULL){pcb[p->data]=pcb[p->data+1];//修改PCB数组里的值if(p->next ->next ==NULL){q=new QNode;q->data=Ready.rear->data;Empty.rear->next=p;Empty.rear=p;p->next =NULL;Ready.rear =p;cout<<"进程已终止!";break;}p=p->next;}N--;break;}p=p->next ;}menu();}void display(){QNode *p;p=Ready.front->next;cout<<"ID"<<" "<<"名字"<<" "<<"运行时间"<<" "<<"优先级"<<endl;while(p!=NULL){ cout<<pcb[p->data].ID<<" "<<pcb[p->data].NAME<<" "<<pcb[p->data].TIME <<""<<pcb[p->data].PRIORITY<<endl;p=p->next ; }menu(); }void main(){ InitQueue();pcb[0].ID =0;menu();}}。