操作系统课程实验报告实验2进程
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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。
操作系统实验二:进程管理操作系统实验二:进程管理篇一:操作系统实验报告实验一进程管理一、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…rw),共有w类,每类数目为r1…rw。
随机产生n进程Pi(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。
操作系统实验报告实验二时间片轮转进程调度算法学号:班级:姓名:【实验题目】: 时间片轮转进程调度算法【实验目的】通过这次实验, 加深对进程概念的理解, 进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略与对系统性能的评价方法。
【实验内容】问题描述:设计程序模拟进程的时间片轮转RR 调度过程。
假设有n 个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统, 它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn 。
分别利用不同的时间片大小q, 采用时间片轮转RR 进程调度算法进行调度, 计算每个进程的完成时间, 周转时间和带权周转时间, 并且统计n 个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下:1)进程个数n ;每个进程的到达时间T 1, … ,T n 和服务时间S 1, … ,S n ;输入时间片大小q 。
2)要求时间片轮转法RR 调度进程运行, 计算每个进程的周转时间, 带权周转时间, 并且计算所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间;3)输出: 要求模拟整个调度过程, 输出每个时刻的进程运行状态, 如“时刻3: 进程B开始运行”等等;4)输出:要求输出计算出来的每个进程的周转时间, 带权周转时间, 所有进程的平均周转时间, 带权平均周转时间。
实现提示:用C++语言实现提示:1)程序中进程调度时间变量描述如下:int ArrivalTime[100];int ServiceTime[100];int PServiceTime[100];int FinishTime[100];int WholeTime[100];double WeightWholeTime[100];double AverageWT,AverageWWT;bool Finished[100];➢2)进程调度的实现过程如下:➢变量初始化;➢接收用户输入n, T1, … ,Tn, S1, … ,Sn;时间片大小q;➢按照时间片轮转RR算法进行进程调度, 计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间;➢计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间;➢按格式输出调度结果。
计算机操作系统实验二一、实验目的本实验旨在通过实际操作,深入理解和掌握计算机操作系统中的进程与线程管理。
通过实验,我们将了解进程的创建、执行、阻塞、唤醒等状态以及线程的创建、同步、通信等操作。
同时,通过实验,我们将学习如何利用进程和线程提高程序的并发性和效率。
二、实验内容1、进程管理a.进程的创建与执行:通过编程语言(如C/C++)编写一个程序,创建一个新的进程并执行。
观察和记录进程的创建、执行过程。
b.进程的阻塞与唤醒:编写一个程序,使一个进程在执行过程中发生阻塞,并观察和记录阻塞状态。
然后,通过其他进程唤醒该进程,并观察和记录唤醒过程。
c.进程的状态转换:根据实际操作,理解和分析进程的状态转换(就绪状态、阻塞状态、执行状态)以及转换的条件和过程。
2、线程管理a.线程的创建与同步:编写一个多线程程序,创建多个线程并观察和记录线程的创建过程。
同时,使用同步机制(如互斥锁或信号量)实现线程间的同步操作。
b.线程的通信:通过消息队列或其他通信机制,实现多个线程间的通信。
观察和记录线程间的通信过程以及通信对程序执行的影响。
c.线程的状态转换:根据实际操作,理解和分析线程的状态转换(新建状态、就绪状态、阻塞状态、终止状态)以及转换的条件和过程。
三、实验步骤1、按照实验内容的要求,编写相应的程序代码。
2、编译并运行程序,观察程序的执行过程。
3、根据程序的输出和实际操作情况,分析和理解进程与线程的状态转换以及进程与线程管理的相关原理。
4、修改程序代码,尝试不同的操作方式,观察程序执行结果的变化,进一步深入理解和掌握进程与线程管理。
5、完成实验报告,总结实验过程和结果,提出问题和建议。
四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了计算机操作系统中的进程与线程管理原理和实践操作。
在实验过程中,我们不仅学习了如何利用编程语言实现进程和线程的操作,还通过实际操作观察和分析了进程与线程的状态转换以及进程与线程管理的基本原理。
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。
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。
计算机操作系统实验课实验报告实验报告实验课程:计算机操作系统学生姓名:XXX学号:XXXX专业班级:软件2022年年12月月25日目录实验一熟悉PWindowsXP中的进程与线程..1实验二进程调度............................................4实验三死锁避免—银行家算法的实现......13实验四存储管理..........................................19实验一熟悉PWindowsXP中的进程与线程一、实验名称熟悉WindowsXP中的进程与线程二、实验目的1、熟悉Windows中任务管理器的使用。
2、通过任务管理器识别操作系统中的进程与线程的相关信息。
3、掌握利用spy++、exe来察瞧Windows中各个任务的更详细信息。
三、实验结果分析1、启动操作系统自带的任务管理器:方法:直接按组合键Ctrl+Alt+Del,或者就是在点击任务条上的“开始”“运行”,并输入“taskmgr、exe”。
2、调整任务管理器的“查瞧”中的相关设置,显示关于进程的以下各项信息,并完成下表:表一:统计进程的各项主要信息序号进程名称进程ID 线程数量占用内存优先级占CPU时间虚拟内存1Bddownloader、exe7312329980k标准0:00:009200k2Taskmgr、exe722834124k高0:00:043372k3BaiDuSdTray、exe5144308588k标准0:00:1543652k 任务管理器无法结束进程,原因就是该系统就是系统进程。
4、在任务管理器中找到进程“explorer、exe”,将之结束掉,并将桌面上您打开的所有窗口最小化,瞧瞧您的计算机系统起来什么样的变化桌面上图标菜单都消失了、得到的结论explorer、exe就是管理桌面图标的文件(说出explorer、exe进程的作用)。
5、运行“spy++、exe”应用软件,点击按钮“”,切换到进程显示栏上,查瞧进程“explorer、exe”的各项信息,并填写下表:进程:explorer、exe中的各个线程序号进程ID线程ID基本优先级当前优先级CPU时间上下文开关1000016B88100:00:0649983362000016B8000003EC15150:00:0083000016B88100:00:00114000016B800000A0C8100:00:00135000016B8880:00:078171386000016B8000013D88100:00:0023266、注意某些线程前有“+”,如图所示:,说明二者之间的差异前有“+”其器线程下有窗口。
操作系统实验报告实验项⽬⼆进程管理⼀、实验⽬的1.理解进程的概念,掌握⽗、⼦进程创建的⽅法。
2.认识和了解并发执⾏的实质,掌握进程的并发及同步操作。
⼆、实验内容1.编写⼀C语⾔程序,实现在程序运⾏时通过系统调⽤fork( )创建两个⼦进程,使⽗、⼦三进程并发执⾏,⽗亲进程执⾏时屏幕显⽰“I am father”,⼉⼦进程执⾏时屏幕显⽰“I am son”,⼥⼉进程执⾏时屏幕显⽰“I am daughter”。
2.多次连续反复运⾏这个程序,观察屏幕显⽰结果的顺序,直⾄出现不⼀样的情况为⽌。
记下这种情况,试简单分析其原因。
3.修改程序,在⽗、⼦进程中分别使⽤wait()、exit()等系统调⽤“实现”其同步推进,并获取⼦进程的ID号及结束状态值。
多次反复运⾏改进后的程序,观察并记录运⾏结果。
三、源程序及运⾏结果源程序1:#include#include#includeint main(int argc, char ** argv ){int pid=fork();if(pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){printf("I am son!\n");}else{int pid=fork();if (pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){printf(“I am daughter! \n");}elseprintf("I am father!\n");}sleep(1);return 0;}运⾏结果:源程序2:#include#include#includeint main(int argc, char ** argv ) {char *message;int n;int pid=fork();if(pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){message="I am daughter!"; pid=getpid();n=3;}else{int pid=fork();if (pid < 0)printf("error!");else if( pid == 0 ){message="I am son!";pid=getpid();n=3;}elsemessage="I am father!";n=3;}for(;n>0;n--){puts(message);sleep(1);}return 0;}运⾏结果:四、实验分析与总结1.实验内容1运⾏结果为什么⽆固定顺序,fork()函数创建进程是如何并发执⾏的。
《操作系统》课程实验报告一、实验目的本次《操作系统》课程实验的主要目的是通过实际操作和观察,深入理解操作系统的工作原理、进程管理、内存管理、文件系统等核心概念,并掌握相关的操作技能和分析方法。
二、实验环境1、操作系统:Windows 10 专业版2、开发工具:Visual Studio Code3、编程语言:C/C++三、实验内容(一)进程管理实验1、进程创建与终止通过编程实现创建新进程,并观察进程的创建过程和资源分配情况。
同时,实现进程的正常终止和异常终止,并分析其对系统的影响。
2、进程同步与互斥使用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。
通过模拟多个进程对共享资源的访问,观察并解决可能出现的竞争条件和死锁问题。
(二)内存管理实验1、内存分配与回收实现不同的内存分配算法,如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
观察在不同的内存请求序列下,内存的分配和回收情况,并分析算法的性能和优缺点。
2、虚拟内存管理研究虚拟内存的工作原理,通过设置页面大小、页表结构等参数,观察页面的换入换出过程,以及对系统性能的影响。
(三)文件系统实验1、文件操作实现文件的创建、打开、读取、写入、关闭等基本操作。
观察文件在磁盘上的存储方式和文件系统的目录结构。
2、文件系统性能优化研究文件系统的缓存机制、磁盘调度算法等,通过对大量文件的读写操作,评估不同优化策略对文件系统性能的提升效果。
四、实验步骤(一)进程管理实验步骤1、进程创建与终止(1)使用 C/C++语言编写程序,调用系统函数创建新进程。
(2)在子进程中执行特定的任务,父进程等待子进程结束,并获取子进程的返回值。
(3)通过设置异常情况,模拟子进程的异常终止,观察父进程的处理方式。
2、进程同步与互斥(1)定义共享资源和相关的信号量或互斥锁。
(2)创建多个进程,模拟对共享资源的并发访问。
(3)在访问共享资源的关键代码段使用同步机制,确保进程之间的正确协作。
(4)观察并分析在不同的并发情况下,系统的运行结果和资源竞争情况。
操作系统实验报告——进程同步与互斥一、实验内容本实验主要内容是通过编写程序来实现进程的同步与互斥。
具体来说,是通过使用信号量来实现不同进程之间的同步和互斥。
我们将编写两个进程,一个进程负责打印奇数,另一个进程负责打印偶数,两个进程交替打印,要求打印的数字从1开始,直到100结束。
二、实验原理进程的同步是指多个进程之间按照一定的顺序执行,进程之间互相等待的关系。
而进程的互斥是指多个进程竞争同一个资源,需要通过其中一种方式来避免同时访问共享资源,以免造成数据错乱。
在本实验中,我们使用信号量来实现进程的同步与互斥。
信号量是一个计数器,用于表示一些共享资源的可用数量。
进程在访问共享资源时,需要先对信号量进行操作,当信号量大于0时,表示资源可用,进程可以访问;当信号量等于0时,表示资源不可用,进程需要等待。
进程同步的实现可以通过信号量的P操作与V操作来完成。
P操作用于申请资源,当资源可用时,将计数器减一,并进入临界区;V操作用于释放资源,当资源使用完毕时,将计数器加一,使等待资源的进程能够申请。
进程互斥的实现可以通过信号量的P操作与V操作结合临界区来完成。
当多个进程需要访问共享资源时,需要先进行P操作,进入临界区,访问完毕后进行V操作,离开临界区。
三、实验步骤1.首先,我们需要创建两个进程,一个进程负责打印奇数,另一个进程负责打印偶数。
2. 然后,我们创建一个共享变量count,用来记录打印的数字。
3. 接着,我们创建两个信号量odd和even,用来控制进程的同步与互斥。
odd信号量初始值为1,表示打印奇数的进程可以访问;even信号量初始值为0,表示打印偶数的进程需要等待。
4.编写奇数打印进程的代码,首先进行P操作,判断奇数信号量是否大于0,如果大于0,表示可以打印奇数。
5. 如果可以打印奇数,将count加一,并输出当前的奇数,然后进行V操作,释放偶数打印进程的等待。
6.同样的,编写偶数打印进程的代码,首先进行P操作,判断偶数信号量是否大于0,如果大于0,表示可以打印偶数。
《操作系统》实验二一、实验目的本实验旨在加深对操作系统基本概念和原理的理解,通过实际操作,提高对操作系统设计和实现的认知。
通过实验二,我们将重点掌握进程管理、线程调度、内存管理和文件系统的基本原理和实现方法。
二、实验内容1、进程管理a.实现进程创建、撤销、阻塞、唤醒等基本操作。
b.设计一个简单的进程调度算法,如轮转法或优先级调度法。
c.实现进程间的通信机制,如共享内存或消息队列。
2、线程调度a.实现线程的创建、撤销和调度。
b.实现一个简单的线程调度算法,如协同多任务(cooperative multitasking)。
3、内存管理a.设计一个简单的分页内存管理系统。
b.实现内存的分配和回收。
c.实现一个简单的内存保护机制。
4、文件系统a.设计一个简单的文件系统,包括文件的创建、读取、写入和删除。
b.实现文件的存储和检索。
c.实现文件的备份和恢复。
三、实验步骤1、进程管理a.首先,设计一个进程类,包含进程的基本属性(如进程ID、状态、优先级等)和操作方法(如创建、撤销、阻塞、唤醒等)。
b.然后,实现一个进程调度器,根据不同的调度算法对进程进行调度。
可以使用模拟的方法,不需要真实的硬件环境。
c.最后,实现进程间的通信机制,可以通过模拟共享内存或消息队列来实现。
2、线程调度a.首先,设计一个线程类,包含线程的基本属性(如线程ID、状态等)和操作方法(如创建、撤销等)。
b.然后,实现一个线程调度器,根据不同的调度算法对线程进行调度。
同样可以使用模拟的方法。
3、内存管理a.首先,设计一个内存页框类,包含页框的基本属性(如页框号、状态等)和操作方法(如分配、回收等)。
b.然后,实现一个内存管理器,根据不同的内存保护机制对内存进行保护。
可以使用模拟的方法。
4、文件系统a.首先,设计一个文件类,包含文件的基本属性(如文件名、大小等)和操作方法(如创建、读取、写入、删除等)。
b.然后,实现一个文件系统管理器,包括文件的存储和检索功能。
实验一进程管理一、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;二、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;三、实验环境说明:1.此实验采用的是Win7(32bit)下虚拟机VMware-workstation-10.0.4 build-2249910;2.ubuntu 版本3.19.0;3.直接编写c文件在终端用命令行执行;4.虚拟机分配8G内存中的1024M;5.虚拟机名称knLinux;6.ubuntu用户名kn;四、实验内容:1.进程的创建:a)题目要求: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。
b)程序设计说明:一个父进程,两个子进程,分别输出显示a,b,c。
c)源代码:d)运行结果:e)分析:由输出结果可知,运行结果不唯一,可以是abc,acb,bca等多种情况。
因为在程序中,并没有三个进程之间的同步措施,所以父进程和子进程的输出顺序是随机的。
在试验次数足够大的情况下,6中顺序都有可能出现:abc, acb, bac, bca, cab, cba。
2.进程的控制:a)修改已经编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。
i.程序设计说明:将第一个程序中输出字符的语句改为输出parent process和childprocess1&2的语句。
ii.源代码:iii.运行结果:iv.分析:发现在结果中,运行结果同第一个程序,但是在一个进程输出语句的中途不会被打断,语句都是完整的。
实验二单处理机系统的进程调度一.实验目的(1)加深对进程概念的理解,明确进程与程序的区别。
(2)深入了解系统如何组织进程、创建进程。
(3)进一步认识如何实现处理机调度。
二.实验内容编写程序完成单处理机系统中的进程调度,要求采用时间片轮转调度算法。
三.实验原理在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则,排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片.时间片的大小从几ms到几百ms.当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片.这样就可以保证就绪队列中的所有进程,在一给定的时间内,均能获得一时间片的处理机执行时间.四.实验部分源程序#include<stdio.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>/*********************以下是全局数据结构和变量***********************//*PCB 结构*/struct PCB{int pname;int pri;int runtime;int waittime;struct PCB *next;}pcb[7];struct PCB *running; /* 运行指针*/struct PCB *Hready; /*高优先级就绪队列头指针*/struct PCB *Lready; /*低优先级队列头指针*/struct PCB*wait; /*等待队列头指针*/int A=0;/**************************以下是函数说明****************************/ void delay(); /*利用循环实现延迟*/void proc(struct PCB *running); /*模拟进程3-9*/void InsertIntoQueueTail(struct PCB **head,struct PCB *node); /*将node插入到head所指示的队列的尾部*/int proc_switch(); /*进程调度函数*/void proc_wait(); /*进程等待函数*/int proc_wakeup(); /*进程唤醒函数*//************************以下是函数定义及注释************************/ main() /*主函数*/{ int i;/*初始化,创建进程3-9,置低优先级,等待时间为0,依次插入低优先级队列*/for(i=0;i<3;i++){pcb[i].pname=i+3;pcb[i].pri=0;pcb[i].waittime=0;InsertIntoQueueTail(&Lready,&pcb[i]);}wait=NULL;Hready=NULL; /*等待队列和高优先级队列为空*/printf("\n模拟进程调度开始:\n"); /*模拟进程调度开始*/for(;;){ switch(A){case 0:/*无进程等待调度,打印信息并返回*/if(!proc_switch()){printf("/n没有进程在运行返回:\n");getchar(); }break;case 1:proc_wait();break;case 3:case 4:case 5:case 6:proc(running); break;default:printf("\nerror!");exit(-1); }}}/*功能:延迟一个时间片*//*入口参数:无*//*出口参数:无*/void delay(){ int i,j;for(i=0;i<20000;i++)for(j=0;j<10000;j++){}}/*功能:进程3-9*//*入口参数:运行指针*//*出口参数:无*/void proc(struct PCB * running){ int i;srand( (unsigned)time( NULL ) );/*显示当前运行的进程的id*/printf("\n现在进程%d 正在运行\n",running->pname);/*当前进程执行running->runtime个时间片*/for(i=running->runtime;i>0;i--){/*显示剩余的时间片*/printf("剩余的时间片为%d\n",i);/*延迟*/delay();proc_wakeup();/*产生一个1到1000的随机数,若该随机数小余300,当前进程等待,*/ if((rand()%1000+1)<300){printf("进程%d开始等待.\n",running->pname);A=1;return; }}/*显示时间片耗尽,进程转为低优先级就绪状态*/printf("进程%d时间片耗尽\n",running->pname);InsertIntoQueueTail(&Lready,running);A=0;return; }/*功能:将一个节点插入队列尾部*//*入口参数:队列头指针地址head,待插入结点node*//*出口参数:无*/void InsertIntoQueueTail(struct PCB **head,struct PCB *node){ struct PCB *p;node->next=NULL;/*被插入队列为空*/if(*head==NULL){*head=node;return; }/*被插入队列不为空*/else{p=*head;/*找到队列的最后一个结点*/while(p->next!=NULL)p=p->next; p->next=node; }}/*功能:进程调度*//*入口参数:无*//*出口参数:若调度成功,返回1,否则返回0*/int proc_switch() {/*若高优先级就绪队列和低优先级就绪队列均为空,则循环执行进程唤醒*/while(Hready == NULL && Lready == NULL)if(!proc_wakeup()) return 0;/*若高优先级就绪队列非空,则执行其第一个进程,分配2个时间片*/if(Hready!=NULL){running=Hready;Hready=Hready->next;running->runtime=2; }/*若高优先级就绪队列为空,则执行低优先级就绪队列的第一个进程,分配5个时间片*/else{running=Lready;Lready=Lready->next;running->runtime=5; }/*把调度进程的id赋给A*/A=running->pname;return 1; }/*功能:进程等待。
操作系统课程实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的软件之一,它负责管理计算机的硬件资源和软件资源,为用户提供一个良好的工作环境。
通过操作系统课程实验,旨在深入理解操作系统的基本原理和功能,提高对操作系统的实际操作能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为Windows 10 和Linux(Ubuntu 1804),开发工具包括 Visual Studio Code、gcc 编译器等。
三、实验内容(一)进程管理1、进程创建与终止在 Windows 系统中,使用 C++语言创建多个进程,并通过进程句柄控制进程的终止。
在 Linux 系统中,使用 fork()系统调用创建子进程,并通过 exit()函数终止进程。
2、进程同步与互斥使用信号量实现进程之间的同步与互斥。
在 Windows 中,利用CreateSemaphore()和 WaitForSingleObject()等函数进行操作;在Linux 中,通过 sem_init()、sem_wait()和 sem_post()等函数实现。
(二)内存管理1、内存分配与释放在 Windows 中,使用 HeapAlloc()和 HeapFree()函数进行动态内存的分配与释放。
在 Linux 中,使用 malloc()和 free()函数完成相同的操作。
2、内存页面置换算法实现了几种常见的内存页面置换算法,如先进先出(FIFO)算法、最近最少使用(LRU)算法等,并比较它们的性能。
(三)文件系统管理1、文件创建与读写在 Windows 和 Linux 系统中,分别使用相应的 API 和系统调用创建文件,并进行读写操作。
2、目录操作实现了目录的创建、删除、遍历等功能。
四、实验步骤(一)进程管理实验1、进程创建与终止(1)在 Windows 系统中,编写 C++程序,使用 CreateProcess()函数创建新进程,并通过 TerminateProcess()函数终止指定进程。
Windows操作系统C/C++ 程序实验姓名:_____王晨璐_____学号:____1131000046____班级:____1班_____院系:___信息工程学院_____2015__年_10_月_26_日实验二Windows 2000/xp进程控制一、背景知识二、实验目的三、工具/准备工作四、实验内容与步骤请回答:Windows所创建的每个进程都是以调用CreateProcess()API函数开始和以调用TerminateProcess()或ExitProcess() API函数终止。
1. 创建进程步骤5:编译完成后,单击“Build”菜单中的“Build 2-1.exe”命令,建立2-1.exe可执行文件。
操作能否正常进行?如果不行,则可能的原因是什么?可以正常运行。
清单2-1展示的是一个简单的使用CreateProcess() API函数的例子。
首先形成简单的命令行,提供当前的EXE文件的指定文件名和代表生成克隆进程的号码。
大多数参数都可取缺省值,但是创建标志参数使用了:CREATE_NEW_CONSOLE标志,指示新进程分配它自己的控制台,这使得运行示例程序时,在任务栏上产生许多活动标记。
然后该克隆进程的创建方法关闭传递过来的句柄并返回main() 函数。
在关闭程序之前,每一进程的执行主线程暂停一下,以便让用户看到其中的至少一个窗口。
CreateProcess() 函数有10个核心参数?本实验程序中设置的各个参数的值是:a. LPCSTR lpApplivetionName szFllenameb. LPCSTR lpCommandLine szCmdLinec. LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes NULLd. LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes NULLe.BOOL bInherithandle Falsef. DWORD dwCreationFlage CREATE_NEW_CONSOLEg. LPVOID ipEnvironment NULLh. LPCTSTR lpCurrentDirectory NULLI. STARTUPINFO lp startupinfo &siJ. LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation &pi 程序运行时屏幕显示的信息是:提示:部分程序在Visual C++环境完成编译、链接之后,还可以在Windows 2000/xp的“命令提示符”状态下尝试执行该程序,看看与在可视化界面下运行的结果有没有不同?为什么?界面是一样的2. 正在运行的进程步骤10:编译完成后,单击“Build”菜单中的“Build 2-2.exe”命令,建立2-2.exe可执行文件。
电大操作系统实验报告电大操作系统实验报告一、引言操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机的硬件和软件资源,为用户提供良好的使用环境。
为了更好地理解和掌握操作系统的工作原理,我参加了电大的操作系统实验课程。
在这门课程中,我学习了操作系统的基本概念、功能以及常见的操作系统类型。
同时,还进行了一系列实验,通过实践来加深对操作系统的理解。
本文将对我在实验中所学到的内容进行总结和分析。
二、实验内容1. 实验一:操作系统的启动过程在这个实验中,我学习了操作系统的启动过程。
操作系统的启动过程包括硬件自检、引导加载程序的执行以及操作系统的初始化。
通过实验,我深入了解了计算机开机后,操作系统是如何加载和启动的。
2. 实验二:进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一,它代表了一个正在运行的程序。
在这个实验中,我学习了进程的创建、调度和终止等操作。
通过实验,我了解了操作系统是如何管理多个进程的运行,并掌握了一些常用的进程管理命令。
3. 实验三:内存管理内存管理是操作系统的重要功能之一,它负责为进程分配和回收内存空间。
在这个实验中,我学习了内存的分段和分页管理方式,并了解了虚拟内存的概念和作用。
通过实验,我掌握了一些常用的内存管理命令,并学会了如何检测和解决内存泄漏等问题。
4. 实验四:文件系统文件系统是操作系统中用于管理和组织文件的一种机制。
在这个实验中,我学习了文件的创建、读写和删除等操作,并了解了文件系统的组织结构和存储方式。
通过实验,我掌握了一些常用的文件管理命令,并学会了如何进行文件权限的管理和保护。
三、实验收获通过参加这门操作系统实验课程,我收获了很多。
首先,我对操作系统的工作原理有了更深入的理解。
通过实验,我亲自操作计算机,观察和分析操作系统的运行过程。
这使我能够更直观地感受到操作系统是如何管理和调度资源的。
其次,我掌握了一些常用的操作系统命令。
在实验中,我不仅学会了如何使用这些命令,还了解了它们的原理和用途。