进程控制与进程间通信操作系统实验报告

一、实验目的1. 理解进程的基本概念，掌握进程的结构和生命周期。

2. 掌握进程的创建、终止、同步和通信的方法。

3. 熟悉进程调度算法和进程同步机制。

4. 通过实验加深对操作系统进程管理的理解。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 实验工具：gcc、make、xterm三、实验内容1. 进程的创建与终止（1）使用fork()系统调用创建进程编写一个C程序，通过fork()系统调用创建一个子进程。

父进程和子进程分别执行不同的任务，并输出各自的信息。

```c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid == -1) {printf("Fork failed!\n");return 1;printf("This is child process, PID: %d\n", getpid()); // 子进程执行的任务} else {printf("This is parent process, PID: %d\n", getpid()); // 父进程执行的任务}return 0;}```（2）使用exec()系统调用替换子进程内容在父进程中，使用exec()系统调用替换子进程的内容，执行新的程序。

```c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if (pid == -1) {printf("Fork failed!\n");return 1;execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL);printf("Exec failed!\n");return 1;} else {wait(NULL);}return 0;}```2. 进程同步与通信（1）使用管道实现进程通信编写一个C程序，使用管道实现父进程和子进程之间的通信。

一、实验目的本次实验旨在通过Linux操作系统的实践操作，加深对进程控制概念的理解。

通过学习进程的创建、调度、同步、通信等基本操作，掌握进程控制的基本方法，并了解进程间通信的机制。

二、实验环境1. 硬件环境：Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU2.50GHz，4.00GB内存。

2. 软件环境：64位Linux操作系统。

三、实验内容1. 进程的创建与终止2. 进程的调度与优先级3. 进程同步与互斥4. 进程间通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止（1）使用`fork()`函数创建子进程，通过比较返回值判断创建是否成功。

```cpid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork failed");exit(1);}```（2）使用`exit()`函数终止进程。

```cexit(0);```2. 进程的调度与优先级（1）使用`nice()`函数调整进程优先级。

```cnice(10); // 降低进程优先级```（2）使用`priority_seta()`函数设置进程优先级。

```cstruct sched_param param;param.sched_priority = 10;if (sched_setscheduler(pid, SCHED_RR, &param) == -1) { perror("sched_setscheduler failed");exit(1);}```3. 进程同步与互斥（1）使用`semaphore_t`类型的信号量实现进程同步。

```csemaphore_t sem;sem_init(&sem, 0, 1);sem_wait(&sem);// 执行临界区代码sem_post(&sem);sem_destroy(&sem);```（2）使用`mutex_t`类型的互斥锁实现进程互斥。

操作系统进程控制实验报告一、实验目的操作系统进程控制是操作系统中的重要概念和核心功能之一。

本次实验的目的在于深入理解操作系统中进程的概念、状态及其转换，掌握进程创建、终止、阻塞和唤醒等操作的实现原理和方法，通过实际编程和调试，观察进程的行为和特性，从而提高对操作系统原理的理解和应用能力。

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+＋，开发工具为 Visual Studio 2019。

三、实验原理（一）进程的概念进程是操作系统中进行资源分配和调度的基本单位，它包含了程序代码、数据、堆栈等资源。

进程具有独立性、动态性和并发性等特点。

（二）进程的状态进程的状态通常包括就绪态、运行态和阻塞态。

就绪态表示进程已具备运行条件，等待被调度；运行态表示进程正在 CPU 上执行；阻塞态表示进程因等待某个事件而暂停执行。

（三）进程控制的基本操作1、进程创建：通过系统调用创建新的进程，为其分配资源并初始化。

2、进程终止：当进程完成任务或出现异常时，结束其执行并回收资源。

3、进程阻塞：进程在等待某个事件时，主动进入阻塞态。

4、进程唤醒：当等待的事件发生时，将阻塞的进程唤醒，使其进入就绪态。

四、实验内容与步骤（一）进程创建1、编写 C+＋程序，使用系统提供的函数创建新的进程。

2、在新进程中执行特定的任务，例如打印输出信息。

｀｀｀cppinclude ＜windowsh>include ＜iostream>int main(）｛STARTUPINFO si;PROCESS_INFORMATION pi;ZeroMemory(＆si, sizeof(si)）；sicb ＝ sizeof(si)；ZeroMemory(＆pi, sizeof(pi)）；／／创建新进程if （！CreateProcess(NULL, ／／应用程序名称＂C:＼＼Path\＼To\＼Your\＼ChildProcessexe"，／／命令行参数NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, ＆si, ＆pi)）｛std:：cerr ＜＜＂CreateProcess failed Error code: ＂＜＜GetLastError(）＜＜ std:：endl;return 1;｝／／等待子进程结束WaitForSingleObject(pihProcess, INFINITE)；／／关闭进程和线程句柄CloseHandle(pihProcess)；CloseHandle(pihThread)；return 0;｝｀｀｀（二）进程终止1、在创建的进程中设置条件，当满足条件时主动终止进程。

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。

运行结果如下：结果分析：父进程首先被调用时，运行结果为：之后父进程阻塞等待子进程终止，当系统调度子进程运行时，输出如下的信息：之后父进程被唤醒，调度运行，输出如下结果后程序退出。

对于以上的结果：首先父进程使用pipe（chan1）系统调用打开一个无名管道，之后创建一个子进程。

子进程复制父进程的打开文件表。

为了正确通信，父进程关闭读通道close（chan1[0]），子进程关闭写通道close（chan1[1]）。

父进程向管道写，子进程从管道读。

完成一次通信之后，父进程分别关闭自己的写/读通信，管道文件消失。

2.以命名行为参数的管道文件的示例。

(假设有一个可执行程序chcase，从标准输入设备读字符，将小写字母转化成大写字母并输出。

主程序使用popen创建管道，实现蒋某文本文件中的字幕转化成大写字母，其中的文本文件名作为参数传进来。

)编写的程序如下：运行结果是：结果分析：通过程序运行结果可知，先打开文本文件，如果文本打开失败，则执行exit（1），退出程序，如果文本通过函数开成功，则popen 创建一个可写管道，将命令行chcase的输入与管道的输入连接起来，然后向管道输入数据，此时命令行就可以通过管道接受文本文件的数据了,在从文件中读出数据时，独处的内容放在line[]数组中,fpin表示从刚打开的文件里读出。

之后要编写字母大小写转化函数，来实现小写字母转化成大写字母。

3.创建有名管道。

编写的程序如下：运行结果是：前台运行结果：后台运行结果：结果分析：此程序是把管道和命令联系起来，read( )的系统调用格式是read(fd,buf,n)，参数定义是int read(fd,buf,n); int fd; char *buf; unsigned n;它的功能是从fd所指示的文件中读出n个字节的数据，并将它们送至由指针buf所指示的缓冲区中。

如该文件被加锁，等待，直到锁打开为止；write( )系统调用格式是read(fd,buf,n)，它的功能是把n个字节的数据，参数定义同read( )，而父进程则从管道中读出来自两个进程的信息，显示在屏幕上。

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。

操作系统进程控制实验报告操作系统进程控制实验报告硬件环境：处理器：Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @2.50GHz 2.50GHz安装内存：4.00GB系统类型：64位操作系统软件环境：Linux系统一、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。

二、实验步骤（1）分析实例实验（2）进行独立实验（3）思考并完成实验报告实验截图：思考：说明它们反映出操作系统教材中进程及处理机管理一节讲解的进程的哪些特征和功能？在真实的操作系统中它是怎样实现和反映出教材中讲解的进程的生命期、进程的实体和进程状态控制的。

你对于进程概念和并发概念有哪些新的理解和认识？子进程是如何创建和执行新程序的？信号的机理是什么？怎样利用信号实现进程控制？根据实验程序、调试过程和结果分析写出实验报告。

1.进程的概念：进程不仅是一段程序代码，还包括当前活动(通过程序计数器和寄存器中的内容来表示)，另外，进程还包括进程堆栈段，和数据段等。

2.并发概念：是指进程之间交替并发执行3.进程通过系统调用fork（）函数创建子进程，子进程由唯一的pid值标示，pid通常是一个整数值。

通过fork创建的子进程实际上是父进程的克隆体，通过复制原来进程的地址空间而成，父子进程同时执行fork之后的程序。

但是父子进程的pid值不同，可以通过对pid的判断，使父子进程执行不同的程序。

子进程如果想执行不同的程序，需要系统调用exec（）函数装入新的程序执行。

4.信号的机理：信号是用来通知进程某个特定的事件已经发生。

信号是由特定的事件产生，信号必须要发送到进程，一旦发送，进程必须得到处理。

信号可以可以有系统默认处理也可以用户自定义处理。

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。

第1篇一、实验目的1. 理解进程通信的概念和原理；2. 掌握进程通信的常用机制和方法；3. 能够使用进程通信机制实现进程间的数据交换和同步；4. 增强对操作系统进程管理模块的理解。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C3. 开发环境：GCC三、实验内容1. 进程间通信的管道机制2. 进程间通信的信号量机制3. 进程间通信的共享内存机制4. 进程间通信的消息队列机制四、实验步骤1. 管道机制（1）创建管道：使用pipe()函数创建管道，将管道文件描述符存储在两个变量中，分别用于读和写。

（2）创建进程：使用fork()函数创建子进程，实现父子进程间的通信。

（3）管道读写：在父进程中，使用read()函数读取子进程写入的数据；在子进程中，使用write()函数将数据写入管道。

（4）关闭管道：在管道读写结束后，关闭对应的管道文件描述符。

2. 信号量机制（1）创建信号量：使用sem_open()函数创建信号量，并初始化为1。

（2）获取信号量：使用sem_wait()函数获取信号量，实现进程同步。

（3）释放信号量：使用sem_post()函数释放信号量，实现进程同步。

（4）关闭信号量：使用sem_close()函数关闭信号量。

3. 共享内存机制（1）创建共享内存：使用mmap()函数创建共享内存区域，并初始化数据。

（2）映射共享内存：在父进程和子进程中，使用mmap()函数映射共享内存区域。

（3）读写共享内存：在父进程和子进程中，通过指针访问共享内存区域，实现数据交换。

（4）解除映射：在管道读写结束后，使用munmap()函数解除映射。

4. 消息队列机制（1）创建消息队列：使用msgget()函数创建消息队列，并初始化消息队列属性。

（2）发送消息：使用msgsnd()函数向消息队列发送消息。

（3）接收消息：使用msgrcv()函数从消息队列接收消息。

（4）删除消息队列：使用msgctl()函数删除消息队列。

进程控制与进程通信程序实验报告一、引言进程是计算机系统中最基本的概念之一，是操作系统中最小的资源管理单位。

进程控制与进程通信是操作系统中重要的内容，涉及到进程的创建、调度和终止，以及进程间的信息传递和同步管理。

本实验旨在通过编写进程控制与进程通信程序，加深对操作系统中进程管理和通信机制的理解。

二、实验目的1. 理解进程的概念和特点，掌握进程的创建、调度和终止方法。

2. 掌握进程通信的基本原理和方法，包括共享内存、管道、消息队列和信号量等。

3. 能够编写简单的进程控制和进程通信程序。

三、实验内容1. 进程控制实验：编写一个程序，实现进程的创建、调度和终止。

通过调用系统调用函数，创建多个子进程，并通过进程控制函数实现父子进程的协作与同步。

2. 进程通信实验：编写一个程序，实现进程间的信息传递和同步管理。

通过共享内存、管道、消息队列或信号量等机制，实现不同进程之间的数据交换和共享。

四、实验步骤1. 进程控制实验：（1）创建父进程和子进程：使用fork()函数创建子进程，并通过判断返回值来区分父子进程。

（2）调度子进程：使用wait()函数等待子进程的结束，以实现父子进程的同步。

（3）终止子进程：使用exit()函数终止子进程的运行。

2. 进程通信实验：（1）共享内存：使用shmget()函数创建共享内存段，使用shmat()函数映射共享内存到进程的地址空间，实现共享数据的读写。

（2）管道：使用pipe()函数创建管道，使用fork()函数创建子进程，通过读写管道实现进程间的数据传输。

（3）消息队列：使用msgget()函数创建消息队列，使用msgsnd()函数向消息队列发送消息，使用msgrcv()函数从消息队列接收消息，实现进程间的消息传递。

（4）信号量：使用semget()函数创建信号量，使用semop()函数对信号量进行P操作和V操作，实现进程间的同步和互斥。

五、实验结果通过实验，我们成功实现了进程的创建、调度和终止，以及进程间的信息传递和同步管理。

一、实验目的1. 理解进程的基本概念和进程控制块（PCB）的作用。

2. 掌握进程创建、调度、同步和通信的基本方法。

3. 熟悉进程状态转换及进程同步机制。

4. 提高编程能力，加深对操作系统进程管理的理解。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C/C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验内容1. 进程创建与销毁2. 进程调度3. 进程同步4. 进程通信四、实验步骤1. 进程创建与销毁（1）定义进程结构体```ctypedef struct {int pid; // 进程IDchar name[50]; // 进程名int status; // 进程状态struct PCB next; // 指向下一个进程的指针} PCB;```（2）创建进程```cPCB createProcess(char name) {PCB newProcess = (PCB )malloc(sizeof(PCB)); newProcess->pid = ...; // 分配进程IDstrcpy(newProcess->name, name);newProcess->status = ...; // 初始化进程状态 newProcess->next = NULL;// ... 其他初始化操作return newProcess;}```（3）销毁进程```cvoid destroyProcess(PCB process) {free(process);}```2. 进程调度（1）定义进程队列```ctypedef struct {PCB head; // 队列头指针PCB tail; // 队列尾指针} ProcessQueue;```（2）初始化进程队列```cvoid initProcessQueue(ProcessQueue queue) {queue->head = NULL;queue->tail = NULL;}```（3）入队```cvoid enqueue(ProcessQueue queue, PCB process) { if (queue->head == NULL) {queue->head = process;queue->tail = process;} else {queue->tail->next = process;queue->tail = process;}}（4）出队```cPCB dequeue(ProcessQueue queue) {if (queue->head == NULL) {return NULL;}PCB process = queue->head;queue->head = queue->head->next; if (queue->head == NULL) {queue->tail = NULL;}return process;}```3. 进程同步（1）互斥锁```ctypedef struct {int locked; // 锁的状态} Mutex;void initMutex(Mutex mutex) {mutex->locked = 0;void lock(Mutex mutex) {while (mutex->locked) {// 等待锁释放}mutex->locked = 1;}void unlock(Mutex mutex) {mutex->locked = 0;}```（2）信号量```ctypedef struct {int count; // 信号量值Mutex mutex; // 互斥锁} Semaphore;void initSemaphore(Semaphore semaphore, int count) { semaphore->count = count;initMutex(&semaphore->mutex);}void P(Semaphore semaphore) {lock(&semaphore->mutex);while (semaphore->count <= 0) {// 等待信号量}semaphore->count--;unlock(&semaphore->mutex);}void V(Semaphore semaphore) {lock(&semaphore->mutex);semaphore->count++;unlock(&semaphore->mutex);}```4. 进程通信（1）管道通信```cint pipe(int pipefd[2]) {// 创建管道}void writePipe(int pipefd[2], const void buf, size_t nbyte) { // 向管道写入数据}void readPipe(int pipefd[2], void buf, size_t nbyte) {// 从管道读取数据}```（2）消息队列通信```cint msgget(key_t key, int msgflg) {// 创建消息队列}void msgsnd(int msqid, const void msgp, size_t msgsz, int msgflg) {// 向消息队列发送消息}void msgrcv(int msqid, void msgp, size_t msgsz, long msgtype, int msgflg) {// 从消息队列接收消息}```五、实验结果与分析1. 进程创建与销毁：通过创建和销毁进程，验证了进程结构体的正确性。

操作系统进程管理实验报告一、引言在现代计算机科学中，操作系统的进程管理是确保系统高效运行的关键环节。

本实验旨在通过观察和分析操作系统的进程管理行为，深入理解进程的创建、运行和终止过程，以及操作系统如何对进程进行调度和资源分配。

二、实验目标1、理解进程的基本概念、进程状态及转换。

2、掌握进程的创建、终止和调度方法。

3、观察和分析进程在运行过程中的资源消耗和调度行为。

4、分析操作系统对进程的资源分配和调度策略对系统性能的影响。

三、实验环境与工具本实验在Linux操作系统上进行，使用GNU/Linux环境下的工具进行进程的创建、监控和调度。

四、实验步骤与记录1、创建进程：使用shell命令“fork”创建一个新的进程。

记录下父进程和子进程的PID，以及它们在内存中的状态。

2、进程状态观察：使用“ps”命令查看当前运行进程的状态，包括进程的PID、运行时间、CPU使用率等。

同时，使用“top”命令实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情况。

3、进程调度：在“crontab”中设置定时任务，观察系统如何根据预设的调度策略分配CPU资源给各个进程。

4、资源分配：通过修改进程的优先级（使用“nice”命令），观察系统如何调整资源分配策略。

5、终止进程：使用“kill”命令终止一个进程，并观察系统如何处理该进程占用的资源。

五、实验结果与分析1、创建进程：通过“fork”系统调用，成功创建了一个新的进程，并获取了父进程和子进程的PID。

在内存中，父进程和子进程的状态分别为“running”和“ready”。

2、进程状态观察：使用“ps”命令可以看到父进程和子进程的状态均为“running”，同时显示了它们的CPU使用率和运行时间等信息。

通过“top”命令，可以实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情况，为进一步分析提供了数据支持。

3、进程调度：在“crontab”中设置定时任务后，系统会根据预设的调度策略以及各个进程的运行状态，动态地分配CPU资源给各个进程。

《计算机操作系统》实验报告（二）学号：030702412 姓名：陈楠学院：数计学院专业：计算机类年级：2007级班级：4班实验时间：2009－2010学年第一学期指导教师：丁善镜、黄志华目录1、实验题目 (3)2、实验目的 (3)3、实验环境 (3)4、实验原理 (3)5、实验内容 (3)5.1、fork()函数机理探索...........................................................错误!未定义书签。

5.1.1、原始代码段................................................................错误!未定义书签。

5.1.2、代码段修改一............................................................错误!未定义书签。

5.1.3、结论(1) .......................................................................错误!未定义书签。

5.1.4、fock()函数原理...........................................................错误!未定义书签。

5.1.5、代码段修改二............................................................错误!未定义书签。

5.2、并发执行测猜测................................................................错误!未定义书签。

5.2.1、并发执行改进............................................................错误!未定义书签。

进程控制与进程通信程序实验报告进程控制与进程通信程序实验报告本次实验主要涉及进程控制和进程通信两个方面。

进程控制是指操作系统对进程的管理和控制，包括创建、撤销、挂起、恢复等操作。

进程通信是指进程之间进行信息交换的过程，包括共享内存、管道、消息队列等方式。

在本次实验中，我们使用了C语言编写了两个程序，一个是父进程程序，一个是子进程程序。

父进程程序通过fork()函数创建子进程，然后通过wait()函数等待子进程结束。

子进程程序则通过exec()函数执行另一个程序。

这个程序是一个简单的计算器程序，可以进行加减乘除运算。

在进程通信方面，我们使用了共享内存的方式进行进程间通信。

共享内存是指多个进程共享同一块内存空间，可以实现进程间的数据共享。

在本次实验中，我们使用了shmget()函数创建共享内存，shmat()函数将共享内存映射到进程的地址空间中，shmdt()函数将共享内存从进程的地址空间中分离，shmctl()函数控制共享内存的状态。

在父进程程序中，我们使用了共享内存来传递两个操作数和操作符。

父进程程序首先创建共享内存，然后将两个操作数和操作符写入共享内存中。

子进程程序通过共享内存读取这些数据，并进行相应的计算。

计算结果再通过共享内存传递回父进程程序，父进程程序读取共享内存中的结果并输出。

本次实验的结果表明，进程控制和进程通信是操作系统中非常重要的概念。

掌握了这些概念，可以更好地理解操作系统的工作原理，也可以更好地编写高效的程序。

同时，共享内存是一种非常实用的进程通信方式，可以在多个进程之间实现数据共享，提高程序的效率。

总之，本次实验让我们更深入地了解了进程控制和进程通信的概念和实现方式。

通过编写程序，我们掌握了fork()、wait()、exec()、shmget()、shmat()、shmdt()、shmctl()等函数的使用方法，也更好地理解了操作系统的工作原理。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，让学生深入理解Linux操作系统的进程管理机制，掌握进程的创建、调度、同步与通信等基本概念和操作方法。

通过实验，使学生能够熟练运用Linux命令和编程技术，解决实际问题。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 实验工具：xshell、gcc三、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 进程的创建与终止2. 进程的调度与优先级3. 进程同步与互斥4. 进程通信四、实验步骤1. 进程的创建与终止（1）使用fork()函数创建子进程：```cpid_t pid = fork();if (pid == 0) {// 子进程代码} else if (pid > 0) {// 父进程代码} else {// 创建子进程失败}```（2）使用wait()函数等待子进程结束：```cint status;waitpid(pid, &status, 0);```（3）使用kill()函数终止进程：```ckill(pid, SIGTERM);```2. 进程的调度与优先级（1）使用nice()函数调整进程优先级：```cnice(-n); // 降低进程优先级```（2）使用renice()函数实时调整进程优先级： ```crenice(n, pid);```3. 进程同步与互斥（1）使用互斥锁（mutex）实现进程互斥：```cpthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);pthread_mutex_lock(&mutex);// 临界区代码pthread_mutex_unlock(&mutex);pthread_mutex_destroy(&mutex);```（2）使用条件变量（condition variable）实现进程同步： ```cpthread_cond_t cond;pthread_cond_init(&cond, NULL);pthread_cond_wait(&cond, &mutex);// 条件满足后的代码pthread_cond_signal(&cond);pthread_cond_destroy(&cond);```4. 进程通信（1）使用管道（pipe）实现进程间通信：```cint pipefd[2];pipe(pipefd);// 父进程dup2(pipefd[1], STDOUT_FILENO);// 子进程dup2(pipefd[0], STDIN_FILENO);```（2）使用消息队列（message queue）实现进程间通信： ```ckey_t key = ftok("queuefile", 'q');int msqid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT);// 发送消息struct msgbuf msg;msg.mtype = 1;strcpy(msg.mtext, "Hello");msgsnd(msqid, &msg, strlen(msg.mtext), 0);// 接收消息msgrcv(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 1, 0);printf("%s\n", msg.mtext);```五、实验结果与分析通过本次实验，我们成功实现了以下功能：1. 创建并管理多个进程；2. 调整进程优先级；3. 实现进程同步与互斥；4. 实现进程间通信。

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，理解进程的创建、调度、同步与通信。

3. 学习使用Linux系统中的进程管理命令，掌握进程的监控、控制与优化。

二、实验环境操作系统：Linux Ubuntu 20.04实验工具：终端（Terminal）、shell命令三、实验内容1. 进程的基本概念与特性2. 进程的创建与调度3. 进程同步与通信4. 进程的监控与优化四、实验步骤1. 进程的基本概念与特性（1）通过阅读相关资料，了解进程的概念、特性和生命周期。

（2）使用shell命令查看当前系统中进程的状态，如ps、top、htop等。

2. 进程的创建与调度（1）使用fork()函数创建进程，观察父子进程之间的关系。

（2）使用exec()函数替换子进程的映像，实现进程的创建。

（3）使用wait()、waitpid()等函数等待子进程结束，控制进程执行顺序。

（4）通过修改进程优先级，观察进程调度策略的变化。

3. 进程同步与通信（1）使用互斥锁（mutex）实现进程同步，防止数据竞争。

（2）使用条件变量（condition variable）实现进程间的条件同步。

（3）使用信号量（semaphore）实现进程间的同步与通信。

（4）通过管道（pipe）、消息队列（message queue）、共享内存（shared memory）等机制实现进程间的通信。

4. 进程的监控与优化（1）使用ps、top、htop等命令监控进程的运行状态。

（2）通过调整进程优先级，优化进程的执行顺序。

（3）使用renice命令调整进程的实时性。

（4）使用nice命令调整进程的调度策略。

五、实验结果与分析1. 进程的基本概念与特性通过实验，我们了解到进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，具有并发性、动态性、独立性、异步性和结构特征等特性。

2. 进程的创建与调度实验过程中，我们成功创建了多个进程，并通过修改进程优先级，观察到调度策略的变化。

进程控制与进程通信程序实验报告1. 背景进程控制与进程通信是操作系统的重要概念之一，它们在现代计算机系统中起到了至关重要的作用。

进程控制是指操作系统对进程的创建、执行、中止和切换等各种操作的管理和控制，进程通信则是指进程之间通过各种方式传递信息和实现协作的机制。

在本次实验中，我们需要编写一个进程控制与进程通信程序。

通过实现进程的创建、执行和中止等基本操作，并通过进程通信机制进行信息传递，实现多个进程之间的协作。

本实验将帮助我们进一步理解和掌握进程控制与进程通信的原理和操作。

2. 分析2.1 实验要求本次实验要求我们编写一个进程控制与进程通信程序，实现以下功能：1.创建一个主进程和多个子进程，并实现进程的执行和切换；2.子进程之间通过进程通信机制传递信息；3.实现多个子进程之间的协作，完成指定的任务。

2.2 系统设计为了满足实验的要求，我们可以按照以下步骤设计我们的系统：1.创建主进程和多个子进程：使用操作系统提供的进程创建函数，创建一个主进程和多个子进程。

主进程将负责协调子进程的执行和协作。

2.进程执行和切换：使用操作系统提供的进程执行和切换函数，实现进程的执行和切换操作。

主进程可以通过改变进程的状态和优先级来控制进程的执行和切换。

3.进程通信机制：使用操作系统提供的进程通信机制，如消息队列、共享内存等，实现子进程之间的信息传递。

可以定义统一的消息格式，并使用相应的函数进行消息的发送和接收。

4.进程协作：根据实验要求，设计子进程之间的协作方式。

可以使用信号量、条件变量等机制来实现多个子进程之间的同步和互斥。

2.3 实验结果实验的结果将是一个能够创建多个子进程，并通过进程通信进行协作的程序。

程序将实现以下功能：1.主进程创建多个子进程，并通过改变进程的状态和优先级来控制进程的执行；2.子进程通过进程通信机制传递信息，完成指定的任务；3.子进程之间通过协作实现同步和互斥，保证任务的正确执行。

3. 实验步骤3.1 创建进程首先，我们需要创建主进程和多个子进程。

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。

进程通信实验报告进程通信实验报告概述进程通信是操作系统中非常重要的一个概念，它允许不同的进程之间进行数据的交换和共享。

在本次实验中，我们通过使用不同的进程通信机制，如管道、消息队列和共享内存，来实现进程之间的数据传输和通信。

本报告将详细介绍实验的背景、实验过程、结果分析以及对实验的总结。

实验背景进程通信是操作系统中的一个核心概念，它允许多个进程之间进行数据的交换和共享。

在现代操作系统中，进程通信是实现并发和协作的重要手段。

了解不同的进程通信机制以及它们的优缺点对于深入理解操作系统的原理和实现至关重要。

实验过程在本次实验中，我们使用了三种不同的进程通信机制：管道、消息队列和共享内存。

首先，我们创建了两个进程，一个作为发送方，一个作为接收方。

然后，我们分别使用了管道、消息队列和共享内存来实现进程之间的数据传输和通信。

管道是一种最简单的进程通信机制，它可以在父进程和子进程之间进行单向的通信。

我们通过创建一个管道，并将其连接到父进程和子进程的标准输入和标准输出，实现了父子进程之间的数据传输。

消息队列是一种更为灵活的进程通信机制，它可以实现多个进程之间的双向通信。

我们使用了系统提供的消息队列函数，创建了一个消息队列，并在发送方将消息发送到队列中，接收方则从队列中接收消息。

通过消息队列，我们实现了进程之间的异步通信。

共享内存是一种高效的进程通信机制，它允许多个进程共享同一块内存空间。

我们使用了共享内存函数，创建了一个共享内存区域，并将其映射到两个进程的虚拟地址空间中。

通过共享内存，我们实现了进程之间的数据共享和同步。

结果分析通过实验，我们发现不同的进程通信机制各有优缺点。

管道是最简单的一种机制，但只能实现单向通信，且只能用于具有亲缘关系的进程。

消息队列可以实现多个进程之间的双向通信，但消息的顺序可能会被打乱。

共享内存是最高效的一种机制，但需要额外的同步机制来保证数据的一致性。

总结进程通信是操作系统中非常重要的一个概念，它允许不同的进程之间进行数据的交换和共享。

工程大学实验报告专业班级：姓名：学号：课程名称：操作系统实验成绩：指导教师：蔡敦波实验名称：进程控制与进程间通信一、实验目的：1、掌握进程的概念，明确进程和程序的区别。

2、认识和了解并发执行的实质。

3、了解什么是信号。

4、熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。

二、实验内容：1、进程的创建（必做题）编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。

让每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。

<参考程序>运行的结果是bca. 首先创建进程p1,向子进程返回0,输出b.又创建进程p2,向子进程返回0，输出c,同时向父进程返回子进程的pid，输出a2、修改已编写的程序，将每个进程的输出由单个字符改为一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析其原因。

（必做题）<参考程序># include<stdio.h>int main(){ int p1, p2, i;while((p1=fork())= = -1);if(p1= =0)for(i=0;i<500;i++)printf(“child%d\n”,i);else{ while((p2=fork())= =-1);If(p2= =0)for(i=0;i<500;i++)printf(“son%d\n”,i);elsefor(i=0;i<500;i++)printf(“daughter%d\n”,i);}}运行的结果是如上图所示. 首先创建进程p1,向子进程返回0,并for语句循环输出child +i字符串.又创建进程p2,向子进程返回0，输出字符串son+i,同时向父进程返回子进程的pid，输出字符串duaghter +i ,各打印5次。

3、编写程序创建进程树如图1和图2所示，在每个进程中显示当前进程识别码和父进程识别码。