操作系统实验报告进程通信管理

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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。

操作系统实验报告6

操作系统实验报告6

操作系统实验报告6一、实验目的本次操作系统实验的主要目的是深入了解和掌握操作系统中进程管理、内存管理、文件系统等核心概念和相关技术,通过实际操作和观察,增强对操作系统工作原理的理解,并提高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,实验工具包括 Visual Studio 2019 等。

三、实验内容(一)进程管理实验1、创建多个进程,并观察它们的运行状态和资源占用情况。

通过编写简单的C++程序,使用Windows API 函数创建多个进程。

在程序中,设置不同的进程优先级和执行时间,观察操作系统如何调度这些进程,以及它们对 CPU 使用率和内存的影响。

2、进程间通信实现了进程间的管道通信和消息传递。

通过创建管道,让两个进程能够相互交换数据。

同时,还使用了 Windows 的消息机制,使进程之间能够发送和接收特定的消息。

(二)内存管理实验1、内存分配与释放使用 C++的动态内存分配函数(如`malloc` 和`free`),在程序运行时动态申请和释放内存。

观察内存使用情况,了解内存碎片的产生和处理。

2、虚拟内存管理研究了 Windows 操作系统的虚拟内存机制,通过查看系统的性能监视器,观察虚拟内存的使用情况,包括页面文件的大小和读写次数。

(三)文件系统实验1、文件操作进行了文件的创建、读取、写入、删除等基本操作。

通过编写程序,对不同类型的文件(如文本文件、二进制文件)进行处理,了解文件系统的工作原理。

2、目录操作实现了目录的创建、删除、遍历等功能。

了解了目录结构在文件系统中的组织方式和管理方法。

四、实验步骤(一)进程管理实验步骤1、打开 Visual Studio 2019,创建一个新的 C++控制台项目。

2、在项目中编写代码,使用`CreateProcess` 函数创建多个进程,并设置它们的优先级和执行时间。

3、编译并运行程序,通过任务管理器观察进程的运行状态和资源占用情况。

(完整word版)操作系统实验报告实验一进程管理

(完整word版)操作系统实验报告实验一进程管理

实验一进程管理一、目的进程调度是处理机管理的核心内容.本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。

通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解进程调度算法的具体实施办法.二、实验内容及要求1、设计进程控制块PCB的结构(PCB结构通常包括以下信息:进程名(进程ID)、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。

可根据实验的不同,PCB结构的内容可以作适当的增删)。

为了便于处理,程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。

各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。

2、系统资源(r1…r w),共有w类,每类数目为r1…r w.随机产生n进程P i(id,s(j,k),t),0<=i〈=n,0〈=j〈=m,0〈=k〈=dt为总运行时间,在运行过程中,会随机申请新的资源。

3、每个进程可有三个状态(即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B),并假设初始状态为就绪状态.建立进程就绪队列。

4、编制进程调度算法:时间片轮转调度算法本程序用该算法对n个进程进行调度,进程每执行一次,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。

在调度算法中,采用固定时间片(即:每执行一次进程,该进程的执行时间片数为已执行了1个单位),这时,CPU 时间片数加1,进程还需要的时间片数减1,并排列到就绪队列的尾上。

三、实验环境操作系统环境:Windows系统。

编程语言:C#。

四、实验思路和设计1、程序流程图2、主要程序代码//PCB结构体struct pcb{public int id;//进程IDpublic int ra;//所需资源A的数量public int rb; //所需资源B的数量public int rc;//所需资源C的数量public int ntime;//所需的时间片个数public int rtime;//已经运行的时间片个数public char state;//进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞)//public int next;}ArrayList hready = new ArrayList();ArrayList hblock = new ArrayList();Random random = new Random();//ArrayList p = new ArrayList();int m,n, r, a,a1,b,b1,c,c1, h = 0, i = 1,time1Inteval;//m为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数//r为可随机产生的进程数(r=m-n)//a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量//i为进城计数,i=1…n//h为运行的时间片次数,time1Inteval为时间片大小(毫秒)//对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组。

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验

电大操作系统实验报告3_ 进程管理实验电大操作系统实验报告 3 进程管理实验一、实验目的进程管理是操作系统的核心功能之一,本次实验的目的是通过实际操作和观察,深入理解进程的概念、状态转换、进程调度以及进程间的通信机制,掌握操作系统中进程管理的基本原理和方法,提高对操作系统的整体认识和实践能力。

二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10,编程语言为 C 语言,开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验内容及步骤(一)进程的创建与终止1、编写一个 C 程序,使用系统调用创建一个子进程。

2、在父进程和子进程中分别输出各自的进程 ID 和父进程 ID。

3、子进程执行一段简单的计算任务,父进程等待子进程结束后输出结束信息。

以下是实现上述功能的 C 程序代码:```cinclude <stdioh>include <stdlibh>include <unistdh>int main(){pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("创建子进程失败\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("子进程:我的进程 ID 是%d,父进程 ID 是%d\n",getpid(), getppid());int result = 2 + 3;printf("子进程计算结果:2 + 3 =%d\n", result);exit(0);} else {printf("父进程:我的进程 ID 是%d,子进程 ID 是%d\n",getpid(), pid);wait(NULL);printf("子进程已结束\n");}return 0;}```编译并运行上述程序,可以观察到父进程和子进程的输出信息,验证了进程的创建和终止过程。

(二)进程的状态转换1、编写一个 C 程序,创建一个子进程,子进程进入睡眠状态一段时间,然后被唤醒并输出状态转换信息。

《操作系统》实验报告

《操作系统》实验报告

一、实验目的1. 理解进程的概念及其在操作系统中的作用。

2. 掌握进程的创建、调度、同步和通信机制。

3. 学习使用进程管理工具进行进程操作。

4. 提高对操作系统进程管理的理解和应用能力。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 软件环境:Visual Studio 20193. 实验工具:C++语言、进程管理工具(如Task Manager)三、实验内容1. 进程的创建与销毁2. 进程的调度策略3. 进程的同步与互斥4. 进程的通信机制四、实验步骤1. 进程的创建与销毁(1)创建进程使用C++语言编写一个简单的程序,创建一个新的进程。

程序如下:```cpp#include <iostream>#include <windows.h>int main() {// 创建进程STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(&si, sizeof(si));si.cb = sizeof(si);ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));// 创建进程if (!CreateProcess(NULL, "notepad.exe", NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)) {std::cout << "创建进程失败" << std::endl;return 1;}std::cout << "进程创建成功" << std::endl;// 等待进程结束WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE);// 销毁进程CloseHandle(pi.hProcess);CloseHandle(pi.hThread);return 0;}```(2)销毁进程在上面的程序中,通过调用`WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE)`函数等待进程结束,然后使用`CloseHandle(pi.hProcess)`和`CloseHandle(pi.hThread)`函数销毁进程。

操作系统-进程管理实验报告

操作系统-进程管理实验报告

操作系统-进程管理实验报告实验一进程管理1.实验目的:(1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别;(2)进一步认识并发执行的实质;(3)分析进程争用资源的现象,研究解决进程互斥的方法;(4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。

2.实验预备内容(1)阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理概念的理解;(2)阅读Linux的fork()源码文件,分析进程的创建过程。

3.实验内容(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“c”。

试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。

源代码如下:#include<XXX>#include<XXX>#include<unistd.h>#include <XXX>#include <XXX>int main(int argc,char* argv[]){pid_t pid1,pid2;pid1 = fork();if(pid1<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed");exit(-1);}else if(pid1 == 0){printf("b\n");}else{pid2 = fork();if(pid2<0){fprintf(stderr,"childprocess1 failed"); exit(-1);}else if(pid2 == 0){printf("c\n");}else{printf("a\n");sleep(2);exit(0);}}return 0;}结果如下:分析原因:pid=fork();操纵体系创建一个新的历程(子历程),而且在历程表中相应为它建立一个新的表项。

进程管理实验报告分析(3篇)

进程管理实验报告分析(3篇)

第1篇一、实验背景进程管理是操作系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。

为了加深对进程管理的理解,我们进行了一系列实验,以下是对实验的分析和总结。

二、实验目的1. 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。

2. 进一步认识并发执行的实质。

3. 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。

4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。

三、实验内容1. 使用系统调用fork()创建两个子进程,父进程和子进程分别显示不同的字符。

2. 修改程序,使每个进程循环显示一句话。

3. 使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号,实现进程的终止。

4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。

四、实验结果与分析1. 实验一:父进程和子进程分别显示不同的字符在实验一中,我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。

在父进程中,我们打印了字符'a',而在两个子进程中,我们分别打印了字符'b'和字符'c'。

实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序是不确定的,这是因为进程的并发执行。

2. 实验二:每个进程循环显示一句话在实验二中,我们修改了程序,使每个进程循环显示一句话。

实验结果显示,父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。

这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU,导致打印顺序的不确定性。

3. 实验三:使用signal()捕捉键盘中断信号,并通过kill()向子进程发送信号在实验三中,我们使用signal()捕捉键盘中断信号(按c键),然后通过kill()向两个子进程发送信号,实现进程的终止。

实验结果显示,当按下c键时,两个子进程被终止,而父进程继续执行。

这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。

4. 实验四:分析利用软中断通信实现进程同步的机理在实验四中,我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。

进程通信的实验报告

进程通信的实验报告

一、实验目的1. 理解进程通信的概念和作用。

2. 掌握进程通信的常用方法,包括管道、消息队列、信号量等。

3. 通过编程实践,加深对进程通信机制的理解和应用。

二、实验环境操作系统:Linux开发环境:gcc三、实验内容1. 管道通信2. 消息队列通信3. 信号量通信四、实验步骤及分析1. 管道通信(1)实验步骤1)创建一个父进程和一个子进程;2)在父进程中创建一个管道,并将管道的读端和写端分别赋给父进程和子进程;3)在父进程中,通过管道的写端发送数据给子进程;4)在子进程中,通过管道的读端接收父进程发送的数据;5)关闭管道的读端和写端;6)结束进程。

(2)实验分析通过管道通信,实现了父进程和子进程之间的数据传递。

管道是半双工通信,数据只能单向流动。

在本实验中,父进程向子进程发送数据,子进程接收数据。

2. 消息队列通信(1)实验步骤1)创建一个消息队列;2)在父进程中,向消息队列中发送消息;3)在子进程中,从消息队列中接收消息;4)删除消息队列;5)结束进程。

(2)实验分析消息队列是一种进程间通信机制,允许不同进程之间传递消息。

消息队列的创建、发送、接收和删除等操作都是通过系统调用实现的。

在本实验中,父进程向消息队列发送消息,子进程从消息队列接收消息,实现了进程间的消息传递。

3. 信号量通信(1)实验步骤1)创建一个信号量;2)在父进程中,对信号量执行P操作,请求资源;3)在子进程中,对信号量执行V操作,释放资源;4)结束进程。

(2)实验分析信号量是一种用于实现进程同步的机制。

在进程通信中,信号量可以用来协调多个进程对共享资源的访问。

在本实验中,父进程和子进程通过信号量实现了对共享资源的同步访问。

五、实验结果1. 管道通信实验结果:父进程成功向子进程发送数据,子进程成功接收数据。

2. 消息队列通信实验结果:父进程成功向消息队列发送消息,子进程成功从消息队列接收消息。

3. 信号量通信实验结果:父进程成功获取资源,子进程成功释放资源。

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实验报告
班级 13网络1班学号1308990337 姓名成绩
printf("child process 2 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
else
{//子进程1
printf("p1\n");
wait_mark=1;
signal(16,stop);
waiting();
lockf(1,1,0);
printf("child process 1 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
void waiting()
{
while(wait_mark!=0);
}
void stop()
{
wait_mark=0;
}
1.分析结果并理解以上程序。

理解分析:1.先创建父进程,由父进程分别产生子进程1和子进程2,依次输出p1,p2,parent。

2.给父进程中断信号,父进程终止子进程,运行stop函数wait_mark=0;跳出waiting函数,输出parent process is killed!
2.修改程序,查看修改前结果跟修改后结果的区别,分析原因。

... ...
else {
signal(SIGINT, SIG_IGN); /* add this line */
signal(17,stop);
... ...
... ...}
}
else {
signal(SIGINT, SIG_IGN); /* add this line */
signal(16,stop);
... ...
... ...
理解分析:1.先创建父进程,由父进程分别产生子进程1和子进程2,依次输出p1,p2,parent。

2.给父进程中断信号,父进程开始终止子进程,但是由于添加了signal(SIGINT, SIG_IGN);语句,相当于使子进程忽略键入信号,此时按ctrl+c 不会将子进程终止,程序可以正常运行。

于是输出child process 1 is killed by parent!和child process 2 is killed by parent!
read(fd[0],InPipe,50);//从管道读取端读取数据存入InPipe
printf("%s\n",InPipe);//输出InPipe的内容
wait(0);//暂停当前进程的执行
read(fd[0],InPipe,50);//从上一次读取位置继续读取数据存入InPipe
printf("%s\n",InPipe);//输出InPipe的内容
exit(0);
}
}
}
请理解以上程序,多次运行并分析结果,并回答以下问题。

理解分析:在该管道通信中,有时是子进程p1,p2往管道中传送数据完后父进程再从管道中读取数据,有时是子进程p1往管道中传送数据后父进程从管道中读取数据,然后子进程p2再往管道中传送数据,父进程再从管道中读取数据。

1)管道通信的概念是什么
管道通信即发送进程以字符流形式将大量数据送入管道,接收进程可从管道接收数据,二者利用管道进行通信。

2)同步和互斥的概念是什么,在程序中如何实现的
同步:是指散步在不同进程之间的若干程序片断,它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行,这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。

互斥:是指散步在不同进程之间的若干程序片断,当某个进程运行其中一个程序片段时,其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段,只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。

程序中实现:1.(子进程和父进程).父进程读出之前确定管道中有数据,否则阻塞自己,这一点通过系统调用wait()函数既可以实现,当子进程结束时父进程才执行,那么此时管道中肯定有子进程写入的数据了(这可以通过进程见的同步来办到)
2.(子进程之间)子进程在写入之前要确定管道中的数据已被父进程读出,否则不能写入或者阻塞自己。

(这可以通过进程见的互斥来间接办到,因为子进程间的互斥,所以每个子进程在执行开始都对管道pipe加锁,并且子进程在向管道中写入数据后还有调用sleep()系统用调用睡眠若干时间,那么就可保证父进程能够从管道中读出数据,然后下一子进程才能写入)
注:如果填写内容超出表格,自行添加附页。

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