实验一：进程控制描述及控制

操作系统实验实验1 进程描述与控制操作系统是计算机系统中重要的组成部分，负责管理计算机的硬件资源，并为用户提供一个友好的界面。

进程是操作系统中的核心概念之一，它代表了正在运行的程序实例。

本次实验旨在通过实践，帮助学生们理解进程的描述和控制。

一、实验目的实验的主要目的是加深学生对操作系统中进程概念的理解，培养学生对进程描述和控制的能力。

通过本次实验，学生将学习以下内容：1. 了解进程的概念和特性；2. 学习进程的描述方法；3. 掌握进程的控制方法。

二、实验内容1. 进程描述进程描述是指对进程进行详细的定义和描述。

学生们需要了解进程的状态，包括运行状态、就绪状态和阻塞状态，并能够描述进程的优先级、标示符等基本属性。

2. 进程控制进程控制包括对进程的创建、调度、挂起和销毁等操作。

学生们需要通过编程实践，掌握这些基本的进程控制操作。

在实验中，可以通过编写相关的程序，并模拟进程的创建和调度等操作，进一步理解进程控制的过程和原理。

三、实验步骤1. 进程描述在实验开始前，学生们应先学习进程的基本概念和特性，了解进程的状态和属性。

然后，根据自己的理解，对进程进行描述。

可以借助图表或文字等形式，将进程的状态和属性进行清晰的描述。

2. 进程控制学生们可以选择使用合适的编程语言，编写程序来模拟进程的创建、调度和销毁等操作。

在编写程序的过程中，可以利用操作系统提供的相关函数和接口，完成进程的控制操作。

学生们可以尝试编写多个进程，并通过调度算法控制进程的执行顺序。

3. 实验结果分析在实验结束后，学生们应对实验结果进行分析。

可以观察和比较不同进程调度算法的执行效果，尝试找出优化的方案。

同时，也要考虑进程的优先级对整体执行效率的影响。

四、实验总结本次实验通过操作系统实际的编程实践，帮助学生们深入理解了进程的描述和控制。

同时，也为学生们提供了一个锻炼编程能力和分析问题能力的机会。

通过本次实验，我们希望能够培养学生们的问题解决能力和团队合作精神。

实验一进程的控制一、实验目的：熟悉vi全屏幕编辑器及gcc编译器的使用和可执行文件的执行；熟悉进程的创建、撤销、执行和父进程的同步。

以加深对进程概念和并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。

二、实验内容：1、了解系统调用fork()、exec()、exit()和wait()等功能和实现过程；2、使用vi编辑器输入一个C语言程序，用gcc编译器编译，然后运行可执行文件a.out；3、编写一段C程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程。

当此程序执行时，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”、“c”。

试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

4、编一段程序，实现父进程创建子进程，每个进程都在屏幕上显示自己的ID号。

观察记录ID显示的顺序并分析原因。

实验二、进程间通信一、实验目的：通过进程的创建、执行、终止，实现父、子进程间的同步。

二、实验内容及要求：1、编写一程序，父进程创建一个子进程，父进程等待子进程，子进程执行完后自我终止，并唤醒父进程，父、子进程执行时打印有关信息。

2、编写一个C程序使其能完成：父进程创建一个子进程，在子进程运行时显示当前目录下的所有文件和目录，父进程输出子进程和自己进程的ID。

在程序运行时控制进程的顺序；子进程先执行，父进程后执行。

实验三：进程间管道通信一、实验目的及要求：学习利用管道机制实现进程间的通信，加深对管道通信机制的理解。

二、实验内容1、了解系统调用pipe()、read()、write()、lockf()等功能及实现过程。

2、编写一段程序，利用无名管道（用pipe()创建）实现进程间的通信。

父进程创建两个子进程，两个子进程分别向管道中写一条消息：“I am child1.”和“I am child2.”而父进程从管道中读出这两条消息，并显示在屏幕上。

实验四：文件管理一、实验目的及要求：熟悉文件的操作。

实验一进程控制实验实验目的1、掌握进程的概念，了解进程的结构、状态，认识进程并发执行的实质。

2、熟悉进程控制相关的命令。

3、能够使用系统调用完成进程的创建，形成多进程并发执行的环境.4、了解进程控制的系统调用，可实现对进程的有效控制实验基础一、LINUX进程引入进程概念，是为了描述多道程序的并发执行。

为了执行一个程序，首先要创建进程。

资源足够时，os为进程分配内存资源。

操作系统利用PCB来控制和管理进程，其中为每个进程赋予惟一的进程标识符就放在PCB中。

Linux操作系统本身的运行，就是由一系列服务进程和系统监控进程等组成的，在Linux 上运行的任何东西，包括每一个用户的工作也都是以进程的形式运行的。

与传统的进程一致，Linux进程也主要有3部分组成：程序段、数据段和进程控制块。

程序段存放进程执行的指令代码，具有可读、可执行、不可修改属性，但允许系统中多个进程共享这一代码段，因此程序与进程具有一对多的属性。

数据段是进程执行时直接操作的所有数据（包括变量在内），具有可读、可写、不可执行属性。

Linux中每个进程PCB的具体实现用一个名为task_struct的数据结构来表示，在Linux 内核中有个默认大小为512B的全局数组task，该数组的元素为指向task_struct结构的指针。

在创建新进程时，Linux将会在系统空间中分配一个task_struct结构，并将其首地址加入到task数组。

当前正在运行的进程的task_struct结构由一个current指针来指示。

Linux 2.4.20内核版本中的task_struct结构在include/linux/sched.h中定义。

其中的state成员描述了进程的当前状态，系统中的每个进程都将处于以下五种状态之一：（1）TASK_RUNNING：可运行态，表示进程正在运行，或准备运行（就绪）。

（2）TASK_INTERRUPUTIBLE：可中断等待态，表示进程在等待队列中等待某些条件的达成，一旦条件满足就被唤醒，也能够由其他进程通过信号或中断唤醒。

课程名称操作系统课程编号A2130330实验地点综合实验楼A511/A512 实验时间2019-04-29校外指导教师校内指导教师常光辉实验名称实验一进程控制描述与控制评阅人签字成绩一、实验目的实验1.1 Windows“任务管理器”的进程管理通过在Windows任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作，熟悉操作系统进程管理的概念，学习观察操作系统运行的动态性能。

实验1.2 Windows Server 2016进程的“一生”1）通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Windows Server 2016进程的“一生”；2）通过阅读和分析实验程序，学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方法。

二、工具/准备工作1. 回顾教材相关内容；2. 在VMware WorkStation Pro中安装Windows Server 2016，如图1-1到图1-4；图1-1 新建虚拟机图1-2 Windows Server 2016安装程序图1-3 Windows Server 2016安装过程图1-4 Windows Server 2016安装完成3. 并在系统中安装Visual Studio 2019或Visual C++ 6.0或其他C++编译软件。

三、实验环境操作系统：Windows Server 2016（虚拟机）编程语言：C++集成开发环境：Visual Studio 2019四、实验步骤与实验过程实验1.1 Windows“任务管理器”的进程管理启动并进入Windows环境，单击Ctrl + Alt + Del键1，或者右键单击任务栏，在快捷菜单中单击“任务管理器”命令，打开“任务管理器”窗口2。

图1-5 任务管理器在本次实验中，使用的操作系统版本是： Windows Server 2016当前机器中由你打开，正在运行的应用程序有：1）Task Manager （任务管理器，即当前应用）2）记事本（打开了测试文件new.txt，如图1-6所示）图1-6 记事本Windows“任务管理器”的窗口由 5 个选项卡组成，分别是：1）进程2）性能3）用户4）详细信息5）服务当前“进程”选项卡显示的栏目分别是（可移动窗口下方的游标/箭头，或使窗口最大化进行观察）：1）应用2）后台进程3）Windows进程1. 使用任务管理器终止进程步骤1：单击“进程”选项卡，一共显示了 45 个进程。

实验一、进程控制实验1.1 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。

1.2 实验说明1）与进程创建、执行有关的系统调用说明 进程可以通过系统调用fork()创建子进程并和其子进程并发执行.子进程初始的执行映像是父进程的一个复本.子进程可以通过 exec()系统调用族装入一个新的执行程序。

父进程可以使用 wait()或 waitpid()系统调用等待子进程的结束并负责收集和清理子进程的退出状态。

fork()系统调用语法:pid_t#include <unistd.h>fork(void);fork 成功创建子进程后将返回子进程的进程号,不成功会返回-1.exec 系统调用有一组 6 个函数,其中示例实验中引用了 execve 系统调用语法:#include <unistd.h>const char * envp[]);path 要装const char *argv[],int execve(const char *path,入的新的执行文件的绝对路径名字符串.argv[] 要传递给新执行程序的完整的命令参数列表(可以为空).envp[] 要传递给新执行程序的完整的环境变量参数列表(可以为空).Exec 执行成功后将用一个新的程序代替原进程，但进程号不变，它绝不会再返回到调用进程了。

如果 exec 调用失败，它会返回-1。

wait() 系统调用语法:#include <sys/types.h>pid_t#include <sys/wait.h>wait(int *status);status 用pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int option);于保留子进程的退出状态pid 可以为以下可能值：-1 等待所有 PGID 等于 PID 的绝对值的子进程1 等待所有子进程0 等待所有 PGID 等于调用进程的子进程>0 等待 PID 等于 pid 的子进程 option 规定了调用 waitpid 进程的行为：WNOHANG 没有子进程时立即返回WUNTRACED 没有报告状态的进程时返回wait 和 waitpid 执行成功将返回终止的子进程的进程号，不成功返回-1。

实验一：进程控制与描述一、实验目的：利用Windows提供的API函数，编写程序，实现进程的创建和终止（如创建写字板进程及终止该进程），加深对操作系统进程概念的理解，观察操作系统进程运行的动态性能，获得包含多进程的应用程序编程经验。

二、实验原理：1．进程的创建进程的创建通过CreateProcess()函数来实现，CreateProcess()通过创建一个新的进程及在其地址空间内运行的主线程来启动并运行一个新的程序。

具体地，在执行CreateProcess()函数时，首先由操作系统负责创建一个进程内核对象，初始化计数为1，并立即为新进程创建一块虚拟地址空间。

随后将可执行文件或其他任何必要的动态链接库文件的代码和数据装载到该地址空间中。

在创建主线程时，也是首先由系统负责创建一个线程内核对象，并初始化为1。

最后启动主线程并执行进程的入口函数WinMain()，完成对进程和执行线程的创建。

2．实现技巧CreateProcess()函数的原型声明如下：BOOL CreateProcess(LPCTSTR lpApplicationName, // 可执行模块名LPTSTR lpCommandLine, // 命令行字符串LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, // 进程的安全属性LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // 线程的安全属性BOOL bInheritHandles, // 句柄继承标志DWORD dwCreationFlags, // 创建标志LPVOID lpEnvironment, // 指向新的环境块的指针LPCTSTR lpCurrentDirectory, // 指向当前目录名的指针LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, // 指向启动信息结构的指针LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation //指向进程信息结构的指针)可以指定第一个参数，即应用程序的名称，其中包括相对于当前进程的当前目录的全路径或者利用搜索方法找到的路径；lpCommandLine参数允许调用者向新应用程序发送数据；接下来的三个参数与进程和它的主线程以及返回的指向该对象的句柄的安全性有关。

实验一进程控制描述与控制第一部分 Windows“任务管理器”的进程管理背景知识Windows 2000/XP/XP的任务管理器提供了用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息，也显示了最常用的度量进程性能的单位。

使用任务管理器，可以打开监视计算机性能的关键指示器，快速查看正在运行的程序的状态，或者终止已停止响应的程序。

也可以使用多个参数评估正在运行的进程的活动，以及查看CPU 和内存使用情况的图形和数据。

其中：1) “应用程序”选项卡显示正在运行程序的状态，用户能够结束、切换或者启动程序。

2) “进程”选项卡显示正在运行的进程信息。

例如，可以显示关于CPU 和内存使用情况、页面错误、句柄计数以及许多其他参数的信息。

3) “性能”选项卡显示计算机动态性能，包括CPU 和内存使用情况的图表，正在运行的句柄、线程和进程的总数，物理、核心和认可的内存总数(KB) 等。

实验目的通过在Windows 任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作，熟悉操作系统进程管理的概念，学习观察操作系统运行的动态性能。

工具/准备工作在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。

需要准备一台运行Windows 2000/XP/XP操作系统的计算机。

实验内容与步骤1. 使用任务管理器终止进程2. 显示其他进程计数器3. 更改正在运行的程序的优先级启动并进入Windows环境，单击Ctrl + Alt + Del键，或者右键单击任务栏，在快捷菜“运行”，并输入“taskmgr.exe”单中单击“任务管理器”命令，或者是在点击任务条上的“开始”打开“任务管理器”窗口。

在本次实验中，你使用的操作系统版本是：Microsoft Windows XP Professional 版本2002当前机器中由你打开，正在运行的应用程序有：1）实验一进程控制描述与控制34- Microsoft Word2) 我的电脑3) ftp://192.168.15.8/- Microsoft Internet Explorer4) __________________________________________________________________5) __________________________________________________________________Windows“任务管理器”的窗口由_5_个选项卡组成，分别是：1) 应用程序________________________________________________2) 进程__________________________________________________________3) 性能_____________________________________________________________4) 联网______________________________________________________________5) 用户_____________________________________________________________当前“进程”选项卡显示的栏目分别是(可移动窗口下方的游标/箭头，或使窗口最大化进行观察) ：1. 使用任务管理器终止进程步骤1：单击“进程”选项卡，一共显示了__40_个进程。

实验一：进程控制描述与控制[1] Windows“任务管理器”的进程管理一、实验名称Windows“任务管理器”的进程管理二、实验目的通过在Windows 任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作，熟悉操作系统进程管理的概念，学习观察操作系统运行的动态性能。

三、实验内容与步骤1. 使用任务管理器终止进程2. 显示其他进程计数器3. 更改正在运行的程序的优先级启动并进入Windows环境，单击Ctrl + Alt + Del键，或者右键单击任务栏，在快捷菜单中单击“任务管理器”命令，打开“任务管理器”窗口。

在本次实验中，你使用的操作系统版本是：_______Windows_XP______________________当前机器中由你打开，正在运行的应用程序有：1) _______ ________2) ___________实验一___3) _________操作系统_____________4) ___________百度首页________5) ____________ftp://172.16.20.168_______Windows“任务管理器”的窗口由____4__个选项卡组成，分别是：1) _______应用程序______________2) _进程__________________3) ______ 性能___________________4) ________联网__________________当前“进程”选项卡显示的栏目分别是(可移动窗口下方的游标/箭头，或使窗口最大化进行观察) ：1. 使用任务管理器终止进程步骤1：单击“进程”选项卡，一共显示了__40___个进程。

请试着区分一下，其中：系统(SYSTEM) 进程有____25__个，填入表3-1中。

表3-1 实验记录服务(SERVICE) 进程有_____5_个，填入表3-2中。

表3-2 实验记录用户进程有___10___个，填入表3-3中。

实验一进程控制与描述一、实验目的通过对Windows 2000编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解Windows 2000的结构。

通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解Windows 2000进程的“一生”。

二、实验环境硬件环境：计算机一台，局域网环境；软件环境：Windows 2000 Professional、Linux Redhat 9.0操作系统平台，Visual C++ 6.0专业版或企业版。

三、实验内容和步骤第一部分：Windows 2000 Professional下的GUI应用程序，使用Visual C++编译器创建一个GUI 应用程序，代码中包括了WinMain()方法，该方法GUI类型的应用程序的标准入口点。

在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“记事本”命令，将程序键入记事本中，并把代码保存为1-1.cpp。

程序参见实验指导书也可以利用任何其他文本编辑器键入程序代码，如果这样，例如使用WORD来键入和编辑程序，则应该注意什么问题？保存的时候注意保存为.cpp 类型在“命令提示符”窗口运行CL.EXE，产生1-1.EXE文件：C:\> CL 1-1.cpp在程序1-1的GUI应用程序中，首先需要Windows.h头文件，以便获得传送给WinMain() 和MessageBox() API函数的数据类型定义。

接着的pragma指令指示编译器/连接器找到User32.LIB库文件并将其与产生的EXE文件连接起来。

这样就可以运行简单的命令行命令CL MsgBox.CPP来创建这一应用程序，如果没有pragma指令，则MessageBox() API函数就成为未定义的了。

这一指令是Visual Studio C++ 编译器特有的。

接下来是WinMain() 方法。

其中有四个由实际的低级入口点传递来的参数。

hInstance 参数用来装入与代码相连的图标或位图一类的资源，无论何时，都可用GetModuleHandle() API函数将这些资源提取出来。

进程控制实验报告进程控制实验报告一、引言进程控制是操作系统中的重要概念，它涉及到进程的创建、调度、终止等方面。

本篇实验报告将介绍我们在进程控制实验中所进行的工作和实验结果。

二、实验目的本次实验的目的是通过编写程序，了解进程的创建、调度和终止过程，并掌握相关的系统调用和操作。

三、实验环境我们使用的实验环境是Linux操作系统，并使用C语言编写程序。

四、实验步骤1. 进程创建在实验中，我们编写了一个简单的程序，用于创建新的进程。

通过调用系统调用fork()，我们可以在父进程中创建一个子进程。

子进程是父进程的副本，它们共享一些资源，但有各自独立的执行空间。

2. 进程调度在实验中，我们使用了系统调用exec()来进行进程调度。

通过调用exec()，我们可以在一个进程中执行另一个可执行文件。

这样，原来的进程将被替换为新的进程，并开始执行新的程序。

3. 进程终止在实验中，我们使用了系统调用exit()来终止一个进程。

当一个进程执行完毕或者遇到错误时，可以调用exit()来结束自己的执行。

同时，exit()函数还可以传递一个整数值作为进程的返回值，供其他进程获取。

五、实验结果通过实验，我们成功地创建了多个进程，并进行了调度和终止操作。

我们观察到，创建的子进程在父进程的基础上执行，并且具有独立的执行空间。

在调度过程中，我们能够看到进程的切换和执行结果的输出。

在终止过程中，我们成功地结束了进程的执行，并获取了进程的返回值。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了进程控制的相关概念和操作。

我们通过编写程序，实际操作了进程的创建、调度和终止过程。

这些实验结果对于我们理解操作系统的工作原理和进程管理机制具有重要意义。

七、实验感想本次实验让我们深刻认识到进程控制在操作系统中的重要性。

进程的创建、调度和终止是操作系统能够高效运行的基础。

通过实验，我们不仅掌握了相关的系统调用和操作，还加深了对操作系统原理的理解。

八、实验改进在实验中，我们可以进一步扩展功能，例如实现进程间的通信和同步机制。

### 实验目的1. 理解操作系统进程控制的基本概念和原理。

2. 掌握进程的创建、同步、通信和终止等操作。

3. 熟悉Linux系统中的进程控制命令和系统调用。

4. 理解进程调度算法的基本原理和实现方法。

### 实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 编译器：gcc4. 开发工具：vim### 实验内容本实验主要涉及以下内容：1. 进程的创建与终止2. 进程同步与通信3. 进程调度算法#### 1. 进程的创建与终止实验一：利用fork()创建进程```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("Child process, PID: %d\n", getpid()); printf("Child process is running...\n");sleep(2);printf("Child process is exiting...\n");return 0;} else {printf("Parent process, PID: %d\n", getpid()); printf("Parent process is running...\n");sleep(3);printf("Parent process is exiting...\n");wait(NULL);}return 0;}```实验二：利用exec()创建进程```c#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL); printf("execlp() error\n");return 1;} else {wait(NULL);}return 0;}```实验三：进程终止```c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("Child process, PID: %d\n", getpid()); sleep(2);printf("Child process is exiting...\n");exit(0);} else {wait(NULL);}return 0;}```#### 2. 进程同步与通信实验四：使用信号实现进程同步```c#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <signal.h>int main() {pid_t pid;int status;int signalNo = 1;pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n");return 1;} else if (pid == 0) {printf("Child process, PID: %d\n", getpid()); while (1) {pause();printf("Child process is running...\n"); }} else {printf("Parent process, PID: %d\n", getpid()); sleep(1);kill(pid, signalNo);wait(NULL);}return 0;}```实验五：使用管道实现进程通信```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {int pipefd[2];pid_t pid;char buffer[100];if (pipe(pipefd) == -1) {printf("pipe() error\n"); return 1;}pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork() error\n"); return 1;} else if (pid == 0) {close(pipefd[0]);read(pipefd[1], buffer, sizeof(buffer));printf("Child process, PID: %d, Received: %s\n", getpid(), buffer);} else {close(pipefd[1]);write(pipefd[0], "Hello, Child!\n", 14);wait(NULL);}return 0;}```#### 3. 进程调度算法实验六：先来先服务（FCFS）调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#define NUM_PROCESSES 5#define TIME_QUANTUM 2typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;} Process;int main() {Process processes[NUM_PROCESSES] = {{1, 0, 5},{2, 1, 3},{3, 2, 4},{4, 3, 2},{5, 4, 1}};int i, j, time = 0, completed = 0;int wait_time[NUM_PROCESSES], turnaround_time[NUM_PROCESSES]; // Calculate waiting timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {wait_time[i] = 0;}for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {for (j = 0; j < i; j++) {wait_time[i] += processes[j].burst_time;}}// Calculate turnaround timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {turnaround_time[i] = wait_time[i] + processes[i].burst_time;}// Calculate average waiting time and turnaround timeint total_wait_time = 0, total_turnaround_time = 0;for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {total_wait_time += wait_time[i];total_turnaround_time += turnaround_time[i];}printf("Average waiting time: %.2f\n", (float)total_wait_time / NUM_PROCESSES);printf("Average turnaround time: %.2f\n",(float)total_turnaround_time / NUM_PROCESSES);return 0;}```实验七：时间片轮转调度算法```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/wait.h>#define NUM_PROCESSES 5#define TIME_QUANTUM 2typedef struct {int pid;int arrival_time;int burst_time;} Process;int main() {Process processes[NUM_PROCESSES] = {{1, 0, 5},{2, 1, 3},{3, 2, 4},{4, 3, 2},{5, 4, 1}};int i, j, time = 0, completed = 0;int wait_time[NUM_PROCESSES], turnaround_time[NUM_PROCESSES]; // Calculate waiting timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {wait_time[i] = 0;}for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {for (j = 0; j < i; j++) {wait_time[i] += processes[j].burst_time;}}// Calculate turnaround timefor (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {turnaround_time[i] = wait_time[i] + processes[i].burst_time;}// Calculate average waiting time and turnaround timeint total_wait_time = 0, total_turnaround_time = 0;for (i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {total_wait_time += wait_time[i];total_turnaround_time += turnaround_time[i];}printf("Average waiting time: %.2f\n", (float)total_wait_time / NUM_PROCESSES);printf("Average turnaround time: %.2f\n",(float)total_turnaround_time / NUM_PROCESSES);return 0;}```### 实验总结通过本次实验，我对操作系统进程控制有了更深入的了解。

实验1 进程的控制与描述实验目的通过本次实验，掌握进程的控制和描述方式，并学会使用一些常用的进程控制命令。

实验内容进程的描述在操作系统中，一个进程可以被描述为一个执行中的程序的实例。

进程是一个运行中的程序，它加载到内存中，并通过CPU执行程序代码。

每个进程都有自己的地址空间（内存），它包含了执行所需的所有代码、数据以及堆栈的信息。

每个进程都有自己独立的内存空间，所以它们之间互相不影响。

在Linux中，可以通过以下命令查看当前系统上运行的进程：ps -ef上述命令将列出所有正在运行的进程以及它们的详细信息，例如进程ID （PID）、CPU使用率、内存使用量等。

此外，还可以使用以下命令来查看某个进程的详细信息：ps -p [PID] -f上述命令将显示进程PID为[PID]的详细信息。

进程的控制在Linux中，可以使用以下命令来控制进程的行为：1. killkill命令用于发送信号给指定进程以控制它的行为。

在默认情况下，kill命令会发送一个15号信号（SIGTERM），用于请求进程终止。

使用kill命令的基本语法如下：kill [PID]上述命令将发送SIGTERM信号给进程PID为[PID]的进程。

如果需要强制终止进程，可以使用-9选项来发送SIGKILL信号。

使用kill命令强制终止进程的语法如下：kill -9 [PID]上述命令将发送SIGKILL信号给进程PID为[PID]的进程，强制终止它的执行。

2. toptop命令用于查看当前系统中运行的进程的实时状态。

在命令行中输入top命令即可查看当前系统中运行的所有进程的状态信息。

top命令的输出包括进程ID （PID）、进程所属用户、进程所占用CPU和内存等信息。

3. nicenice命令用于修改进程的优先级。

如果一个进程的优先级较高，那么它将更容易获得CPU的运行时间，从而更容易快速完成任务。

使用nice命令可以增加或降低一个进程的优先级。

进程描述和控制⼀、什么是进程：开发操作系统是为了给应⽤程序提供⼀个⽅便、安全和⼀致的接⼝。

操作系统是计算机硬件和应⽤程序之间的⼀层软件，对应⽤程序和⼯具提供⽀持。

⽬标：资源对多个应⽤程序是可⽤的；物理处理器在多个应⽤程序间切换以保障所有程序都在执⾏中；处理器和IO设备能得到充分利⽤。

所有现代操作系统采⽤的⽅法都是依据对应于⼀个或多个进程存在的应⽤程序执⾏的⼀种模型。

进程的⼏种定义：⼀个正在执⾏中的程序；⼀个正在计算机上执⾏的程序实例；能分配给处理器并由处理器执⾏的实体。

进程的两个基本元素是程序代码（可能被执⾏相同程序的其他进程共享）和代码相关的数据集。

假设处理器开始执⾏这个程序代码，且我们把这个执⾏实体称为进程。

在执⾏进程时，进程可以唯⼀的表征为以下元素：标⽰符，状态，优先级，程序计数器，内存指针，上下⽂数据，IO状态信息，记账信息。

上述的列表信息被存放在⼀个称为进程控制块的数据结构中，该控制块由操作系统创建和管理。

进程控制块包含了充分的信息，这样就可以中断⼀个进程的执⾏，并且在后来恢复执⾏进程时就好像进程未被中断过⼀样。

进程控制块是操作系统能够⽀持多进程和提供多重处理技术的关键⼯具。

当进程被中断时，操作系统会把程序计数器和处理器寄存器（上下⽂数据）保存到进程控制块中的相应位置，进程状态也被改变为其他的值，例如阻塞态或就绪态。

现代操作系统可以⾃由的把其他进程置为运⾏态，把其他进程的程序计数器和进程上下⽂数据加载到处理器寄存器中，这样其他进程就可以开始执⾏。

可以说，进程 = 程序代码 + 相关数据 + 进程控制块⼆、进程状态：对⼀个被执⾏的程序，操作系统会为该程序创建⼀个进程或任务。

从处理器的⾓度看，它在指令序列中按某种顺序执⾏指令，这个顺序根据程序计数器的寄存器中不断变化的值来指⽰，程序计数器可能指向不同进程中不同部分的程序代码。

从程序⾃⾝⾓度看，它的执⾏涉及程序中的⼀系列指令。

1 两状态进程模型，⼀个进程或者正在执⾏，或者没有执⾏。

实验一进程的控制一、实验目的：熟悉vi全屏幕编辑器及gcc编译器的使用和可执行文件的执行；熟悉进程的创建、撤销、执行和父进程的同步。

以加深对进程概念和并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。

二、实验内容：1、了解系统调用fork()、exec()、exit()和wait()等功能和实现过程；2、使用vi编辑器输入一个C语言程序，用gcc编译器编译，然后运行可执行文件a.out；3、编写一段C程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程。

当此程序执行时，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”、“c”。

试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

4、编一段程序，实现父进程创建子进程，每个进程都在屏幕上显示自己的ID号。

观察记录ID显示的顺序并分析原因。

实验二、进程间通信一、实验目的：通过进程的创建、执行、终止，实现父、子进程间的同步。

二、实验内容及要求：1、编写一程序，父进程创建一个子进程，父进程等待子进程，子进程执行完后自我终止，并唤醒父进程，父、子进程执行时打印有关信息。

2、编写一个C程序使其能完成：父进程创建一个子进程，在子进程运行时显示当前目录下的所有文件和目录，父进程输出子进程和自己进程的ID。

在程序运行时控制进程的顺序；子进程先执行，父进程后执行。

实验三：进程间管道通信一、实验目的及要求：学习利用管道机制实现进程间的通信，加深对管道通信机制的理解。

二、实验内容1、了解系统调用pipe()、read()、write()、lockf()等功能及实现过程。

2、编写一段程序，利用无名管道（用pipe()创建）实现进程间的通信。

父进程创建两个子进程，两个子进程分别向管道中写一条消息：“I am child1.”和“I am child2.”而父进程从管道中读出这两条消息，并显示在屏幕上。

实验四：文件管理一、实验目的及要求：熟悉文件的操作。

实验一进程控制一、实验目的：加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别；掌握Linux操作系统的进程创建和终止操作，体会父进程和子进程的关系及进程状态的变化；进一步认识并发执行的实质，编写并发程序。

二、实验平台：虚拟机：VMWare9以上操作系统：Ubuntu12.04以上编辑器：Gedit | Vim编译器：Gcc三、实验内容：（1）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“身份信息”：父进程显示“Parent process! PID=xxx1 PPID=xxx2”；子进程显示“Childx process! PID=xxx PPID=xxx”。

多运行几次，观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。

说明：xxx1为进程号，用getpid()函数可获取进程号；xxx2为父进程号，用getppid()函数可获取父进程号；Childx中x为1和2，用来区别两个子进程；wait()函数用来避免父进程在子进程终止之前终止。

程序源码：#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#define NUM 2int main(void){pid_t pid1,pid2;if((pid1=fork())<0){printf("创建进程1失败");}else{if(pid1==0){//子进程1执行printf("Child1 process: ");printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid());sleep(2);}else{if((pid2=fork())<0){printf("创建进程2失败");}else{if(pid2==0){ //子进程2执行printf("Child2 process: ");printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid());}else{//父进程执行wait();wait();printf("Parent process: ");printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid());exit(0);}}}}}执行结果whtcmiss@whtcmiss-VirtualBox:~/Desktop$ gcc test1.c -o testwhtcmiss@whtcmiss-VirtualBox:~/Desktop$ ./testChild2 process: PID=2527 PPID=2525Child1 process: PID=2526 PPID=2525Parent process: PID=2525 PPID=2127whtcmiss@whtcmiss-VirtualBox:~/Desktop$ ./testChild2 process: PID=2530 PPID=2528Child1 process: PID=2529 PPID=2528Parent process: PID=2528 PPID=2127whtcmiss@whtcmiss-VirtualBox:~/Desktop$ ./testChild2 process: PID=2533 PPID=2531Child1 process: PID=2532 PPID=2531Parent process: PID=2531 PPID=2127实验结果分析：第一次程序运行结果，两个子进程的PPID都是2525，是由同一个进程创建。