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操作系统第⼆章进程的描述与控制题⽬1-1. 下⾯对进程的描述中，错误的是。
A.进程是动态的概念B. 进程执⾏需要处理机C.进程是有⽣命周期的D. 进程是指令的集合【答案】D动态的，有⽣命周期的。
【解析】【解析】程序是指令的集合。
⽽进程是程序的⼀次执⾏，是动态的，有⽣命周期的。
1-2. 分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 ()A. 就绪状态B. 执⾏状态C. 阻塞状态D. 撤消状态【答案】B【解析】分配到必要地资源获得处理机时的进程状态是执⾏状态。
1-3.程序的顺序执⾏通常在①的⼯作环境中，具有以下特征②。
程序的并发执⾏在③的⼯作环境中，具有如下特征④。
A. 单道程序B.多道程序C. 程序的可再现性D. 资源共享【答案】①A ②C ③B ④D。
【解析】程序的顺序执⾏通常在单道程序的⼯作环境中，具有程序结果的可再现性特征；程序的并发执⾏在多道程序的⼯作环境中，具有共享资源的特征。
1-4. 下列进程状态变化中，变化是不可能发⽣的A. 运⾏——就绪B.运⾏—— 等待C. 等待——运⾏D. 等待——就绪【答案】C【解析】当调度程序为某就绪状态的进程分配了处理机时，该进程便由就绪状态变为执⾏状态；正在执⾏的进程因等待发⽣某事件⽽⽆法执⾏时，该进程由执⾏状态变为等待状态；当处于等待状态的进程所等待的事件发⽣时，该进程由等待状态变为就绪状态；正在执⾏的进程如因时间⽚⽤完⽽暂停执⾏，该进程由执⾏状态变为就绪状态。
等待——运⾏不可能发⽣，就绪—— 等待不可能发⽣。
运⾏不可能发⽣，就绪唯⼀的双向箭头是运⾏运⾏——就绪，就绪——运⾏唯⼀的双向箭头是1-5. 当时，进程从执⾏状态转变为就绪状态。
A. 进程被调度程序选中B. 时间⽚到C. 等待某⼀事件D.等待的事件发⽣【答案】B。
【解析】正在执⾏的进程，如因时间⽚⽤完⽽暂停执⾏，则该进程由执⾏状态转变为就绪状态。
就绪——运⾏ C. 等待某⼀事件运⾏—— 阻塞 D.等待的事件发⽣等待——就绪A. 进程被调度程序选中，进程被调度程序选中，就绪1-6. 如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为。
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。
《操作系统》实验报告专业：年级：学号：提交日期：_______________________实验一：操作系统环境1.1 Windows 2000 系统管理(实验估计时间：60分钟)实验内容与步骤1、计算机管理2、事件查看器3、性能监视4、服务5、数据库(ODBC)为了帮助用户管理和监视系统，Windows 2000提供了多种系统管理工具，其中最主要的有计算机管理、事件查看器和性能监视等。
步骤1：登录进入Windows 2000 Professional。
步骤2：在“开始”菜单中单击“设置”-“控制面板”命令，双击“管理工具”图标。
在本地计算机“管理工具”组中，有哪些系统管理工具，基本功能是什么：1.本地安全策略：查看和修改本地安全策略，诸如用户权限和审计策略。
2.服务：启动和停止由Windows系统提供的各项服务。
3.计算机管理：管理磁盘以及使用其他系统工具来管理本地或远程计算机。
4.事件查看器：显示来自于Window和其他程序的监视与排错信息。
例如，在“系统日志”中包含各种系统组件记录的事件，如使用驱动器失败或加载其他系统组件；“安全日志”中包含有效与无效的登录尝试及与资源使用有关的事件，如删除文件或修改设置等，本地计算机上的安全日志只有本机用户才能查看；“应用程序日志”中包括由应用程序记录的事件等等。
5.数据源（ODBC）：即开放数据库连接。
添加、删除以及配置ODBC数据源和驱动程序，通过ODBC可以访问来自多种数据库管理系统的数据。
6.性能：显示系统性能图表以及配置数据日志和警报。
7.组建服务：配置并管理COM+ 应用程序。
1. 计算机管理使用“计算机管理”可通过一个合并的桌面工具来管理本地或远程计算机，它将几个Windows 2000管理实用程序合并到一个控制台目录树中，使管理员可以轻松地访问特定计算机的管理属性和工具。
步骤3：在“管理工具”窗口中，双击“计算机管理”图标。
“计算机管理”使用的窗口与“Windows资源管理器”相似。
实验一进程创建【实验目的和要求】1、1.了解进程的概念及意义；2.了解子进程和父进程；3.掌握创建进程的方法。
【实验内容】1、1.子进程和父进程的创建；2.编写附件中的程序实例；3.撰写实验报告。
【实验原理】1、原型：#include <unistd.h>pid_t fork(void);在linux中fork函数时非常重要的函数，它从已存在进程中创建一个新进程。
新进程为子进程，而原进程为父进程。
fork函数创建子进程的过程为：使用fork函数得到的子进程是父进程的一个复制品，它从父进程继承了进程的地址空间，包括进程上下文、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设定、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端，而子进程所独有的只有它的进程号、资源使用和计时器等。
通过这种复制方式创建出子进程后，原有进程和子进程都从函数fork返回，各自继续往下运行，但是原进程的fork返回值与子进程的fork返回值不同，在原进程中，fork返回子进程的pid,而在子进程中，fork返回0,如果fork返回负值，表示创建子进程失败。
子进程和父进程继续执行fork调用之后的指令。
子进程是父进程的副本。
例如，子进程获得父进程数据空间、堆和栈的副本。
注意，这是子进程所有用的副本。
父进程和子进程并不共享这些存储空间部分。
父进程和子进程共享正文段。
2、原型：#include <unistd.h>pid_t vfork(void);vfork函数的调用序列和返回值与fork相同，但两者的语义不同。
vfork函数用于创建一个新进程，而该进程的目的是exec一个新程序。
vfork不将父进程的地址空间完全复制到子进程中，因为子进程会立即调用exec，它在父进程的空间中运行。
vfork保证子进程先运行，在它调用exit之后父进程才可能被调度运行，当子进程调用这两个函数中的任意一个时，父进程会恢复运行。
操作系统实验指导书楚雄师范学院计算机科学系操作系统课程组2011-9-20第一部分操作系统上机指导Linux操作系统环境：RedHat Enterprise Linux ES release 3 (Taroon Update 1) (2.4.21-9.EL)Red Flag Linux release 4.0 (HOT) (2.4)登录到系统常用命令练习：用root账号（超级用户）注册，口令为jkxroot（注意大小写）。
注册成功出现#号（超级用户系统提示符,普通用户的系统提示符为$）。
注销（退出）系统：logout 或exit3．练习使用命令ls（注意Linux命令区分大小写。
）使用ls 查看当前目录内容；使用ls 查看指定目录内容，如/目录，/etc目录使用ls –all 查看当前目录内容；使用dir 查看当前目录内容4．使用cd改变当前目录cd .. 回到上层目录；cd / 回到根目录5．pwd 显示当前路径6．建立目录mkdirmkdir 目录名；mkdir /home/s2001/newdir7．删除目录：rmdir；8．复制文件cp：如cp 文件名1 文件名29．移动文件或目录: mv10．删除文件rm11. 显示文件内容：more (分页显示);12. 显示文件：cat 文件名建立文件：cat >文件名，ctrl+d结束输入使用编辑器vi 编辑文件进入linux的文本模式之后，在命令行键入vi filename.c 然后回车。
下面作一些简单的解释：首先vi命令是打开vi编辑器。
后面的filename.c是用户即将编辑的c文件名字，注意扩展名字是.c；当然，vi编辑器功能很强，可以用它来编辑其它格式的文件，比如汇编文件，其扩展名字是.s；也可以直接用vi打开一个新的未命名的文件，当保存的时候再给它命名，只是这样做不很方便。
最基本的命令I ：当进入刚打开的文件时，不能写入信息，这时按一下键盘上的I键（insert），插入的意思，就可以进入编辑模式了。
第2章进程管理进程是操作系统中非常重要的概念，进程管理是操作系统最为重要的功能之一。
12.1 基本结构图2进程管理基本知识结构图(见下页)进程管理进程的概念进程的描述进程控制进程的创建与终止进程通信线程程序的顺序执行程序的并发执行进程的概念及特征进程的状态及转换Linux进程的状态Linux进程的PCBLinux进程的系统调用进程的阻塞与唤醒进程的同步与互斥临界资源锁机制信号量进程控制块信号量的应用及同步举例进程的同步与互斥进程控制块的组织方式共享存储器机制消息传递机制管道通信机制信号通信机制线程的概念线程的特点2.2 知识点2.2.1 进程的概念1．程序的顺序执行我们把一个具有独立功能的程序独占处理机，直到最后结束的过程称为程序的顺序执行。
程序顺序执行时的特征为：顺序性、封闭性和可再现性。
4顺序性是指，程序执行时严格按照程序的语句或指令的顺序执行。
封闭性是指，程序执行的结果只有程序本身才可以改变，而与其它外界因素无关。
可再现性是指，只要输入的初始条件相同，则无论何时重复执行该程序，结果都是相同的。
52．程序的并发执行所谓程序的并发性，是指多道程序在同一时间间隔内同时发生。
63．进程的概念及特征（1）进程的概念进程是操作系统中最基本、最重要的概念之一。
进程可以如下定义：进程是程序的一次执行。
进程是可以和别的进程并发执行的计算。
进程就是一个程序在给定活动空间和初始条件下，在一个处理机上的执行过程。
进程是程序在一个数据集合上的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程是动态的，有生命周期的活动。
内核可以创建一个进程，最终将由内核终止该进程使其消亡。
7（2）进程与程序的区别进程和程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系。
8（3）进程的特征进程具有动态性、并发性、独立性、异步性及结构性的特征。
4．进程的状态及转换在操作系统中，进程通常至少有三种基本状态：就绪状态、执行状态和阻塞状态。
910程执行完成或撤消阻塞状态就绪状态进程创建调度用片间时进等待某事件发生如I/O 请求外部事件发生进程的基本状态及转换图完5．Linux进程的状态Linux系统内核在进程控制块中用state成员描述进程当前的状态，并明确定义了5种进程状态。
进程的组织：控制块、程序段和数据段进程是操作系统的资源分配和独⽴运⾏的基本单位。
它⼀般由以下三个部分组成。
进程控制块进程创建时，操作系统就新建⼀个PCB结构，它之后就常驻内存，任⼀时刻可以存取, 在进程结束时删除。
PCB是进程实体的⼀部分，是进程存在的唯⼀标志。
当创建⼀个进程时，系统为该进程建⽴⼀个PCB；当进程执⾏时，系统通过其PCB了解进程的现⾏状态信息，以便对其进⾏控制和管理；当进程结束时，系统收回其PCB,该进程随之消亡。
操作系统通过PCB表来管理和控制进程。
PCB通常包含的内容进程描述信息进程控制和管理信息资源分配清单处理机相关信息进程标识符(PID)进程当前状态代码段指针通⽤寄存器值⽤户标识符(UID)进程优先级数据段指针地址寄存器值代码运⾏⼊⼝地址堆栈段指针控制寄存器值程序的外存地址⽂件描述符标志寄存器值进⼊内存时间键盘状态字处理机占⽤时间⿏标信号量使⽤上表是⼀个PCB的实例，PCB主要包括进程描述信息、进程控制和管理信息、资源分配清单和处理机相关信息等。
各部分的主要说明如下：1) 进程描述信息进程标识符：标志各个进程，每个进程都有⼀个并且是唯⼀的标识号。
⽤户标识符：进程归属的⽤户，⽤户标识符主要为共享和保护服务。
2) 进程控制和管理信息进程当前状态：描述进程的状态信息，作为处理机分配调度的依据。
进程优先级：描述进程抢占处理机的优先级，优先级⾼的进程可以优先获得处理机。
3) 资源分配清单，⽤于说明有关内存地址空间或虚拟地址空间的状况；所打开⽂件的列表和所使⽤的输⼊/输出设备信息。
4) 处理机相关信息，主要指处理机中各寄存器值，当进程被切换时，处理机状态信息都必须保存在相应的PCB中，以便在该进程重新执⾏时，能再从断点继续执⾏。
在⼀个系统中，通常存在着许多进程，有的处于就绪状态，有的处于阻塞状态，⽽且阻塞的原因各不相同。
为了⽅便进程的调度和管理，需要将各进程的PCB⽤适当的⽅法组织起来。
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。
表3-3 实验记录步骤2终止进程，将结束它直接或间接创建的所有子进程。
例如，如果终止了电子邮件程序 (如Outlook 98) 的进程树，那么同时也终止了相关的进程，如MAPI后台处理程序mapisp32.exe。
请将终止某进程后的操作结果与原记录数据对比，发生了什么：________________终止QQ.exe后QQExternal.exe也会结束，______________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. 显示其他进程记数器在“进程”选项卡上单击“查看”菜单，然后单击“选择列”命令。
单击要增加显示为列标题的项目，然后单击“确定”。
为对进程列表进行排序，可在“进程”选项卡上单击要根据其进行排序的列标题。
而为了要反转排序顺序，可再次单击列标题。
经过调整，“进程”选项卡现在显示的项目分别是：___映像名称、PID、用户名、回话ID、CPU、CPU时间、工作设置(内存)、峰值工作设置(内存)、工作设置增量(内存)、内存（专用工作集）、I/O读取、I/O写入、命令行、描述通过对“查看”菜单的选择操作，可以在“任务管理器”中更改显示选项：·在“应用程序”选项卡上，可以按详细信息、大图标或小图标查看。
·在“性能”选项卡上，可以更改CPU记录图，并显示内核时间。
“显示内核时间”选项在“CPU使用”和“CPU使用记录”图表上添加红线。
红线指示内核操作占用的CPU资源数量。
3. 更改正在运行的程序的优先级要查看正在运行的程序的优先级，可单击“进程”选项卡，单击“查看”菜单，单击“选择列”-“基本优先级”命令，然后单击“确定”按钮。
为更改正在运行的程序的优先级，可在“进程”选项卡上右键单击您要更改的程序，指向“设置优先级”，然后单击所需的选项。
更改进程的优先级可以使其运行更快或更慢 (取决于是提升还是降低了优先级) ，但也可能对其他进程的性能有相反的影响。
记录操作后所体会的结果：改变优先级可能造成系统不稳定。
在多处理器计算机上，用户还可以给处理器指派进程，将程序或进程的执行限制在选定的处理器上，但这有可能导致总体性能的下降。
[2]Windows Server 2003进程的“一生”一、实验名称Windows Server 2003进程的“一生”二、实验目的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 2003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。
三、实验内容与步骤1. 创建进程2. 正在运行的进程3. 终止进程Windows所创建的每个进程都是以调用________CreateProcess()____________API函数开始和以调用_____________ExitProcess()_________或___________TerminateProcess()_______API函数终止。
1. 创建进程本实验显示了创建子进程的基本框架。
该程序只是再一次地启动自身，显示它的系统进程ID和它在进程列表中的位置。
步骤1：登录进入Windows Server 2003。
步骤2：在“开始”菜单中单击“程序”-“Microsoft Visual Studio 6.0”–“Microsoft Visual C++ 6.0”命令，进入Visual C++窗口。
步骤3：在工具栏单击“打开”按钮，在“打开”对话框中找到并打开实验源程序3-5.cpp。
清单3-5 创建子进程// proccreate项目# include <windows.h># include <iostream># include <stdio.h>// 创建传递过来的进程的克隆过程并赋于其ID值void StartClone(int nCloneID){// 提取用于当前可执行文件的文件名TCHAR szFilename[MAX_PATH] ;:: GetModuleFileName(NULL, szFilename, MAX_PATH) ;// 格式化用于子进程的命令行并通知其EXE文件名和克隆IDTCHAR szCmdLine[MAX_PATH] ;:: sprintf(szCmdLine, “\”%s\” %d”, szFilename, nCloneID) ;// 用于子进程的STARTUPINFO结构STARTUPINFO si;:: ZeroMemory(reinterpret_cast <void*> (&si) , sizeof(si) ) ;si.cb = sizeof(si) ; // 必须是本结构的大小// 返回的用于子进程的进程信息PROCESS_INFORMATION pi;// 利用同样的可执行文件和命令行创建进程，并赋于其子进程的性质BOOL bCreateOK = :: CreateProcess(szFilename, // 产生这个EXE的应用程序的名称szCmdLine, // 告诉其行为像一个子进程的标志NULL, // 缺省的进程安全性NULL, // 缺省的线程安全性FALSE, // 不继承句柄CREATE_NEW_CONSOLE, // 使用新的控制台NULL, // 新的环境NULL, // 当前目录&si, // 启动信息&pi) ; // 返回的进程信息// 对子进程释放引用if (bCreateOK){:: CloseHandle(pi.hProcess) ;:: CloseHandle(pi.hThread) ;}}int main(int argc, char* argv[] ){// 确定进程在列表中的位置int nClone(0) ;if (argc > 1){// 从第二个参数中提取克隆ID:: sscanf(argv[1] , “%d” , &nClone) ;}// 显示进程位置std :: cout << “Process ID: “ << :: GetCurrentProcessId()<< “, Clone ID: “ << nClone<< std :: endl;// 检查是否有创建子进程的需要const int c_nCloneMax = 25;if (nClone < C_nCloneMax){// 发送新进程的命令行和克隆号StartClone(++nClone) ;}// 在终止之前暂停一下 (l/2秒):: Sleep(500) ;return 0;}步骤4：单击“Build”菜单中的“Compile 3-5.cpp”命令，系统显示：This build command requires an active project workspace. Would you like to create a default project workspace ?(build命令需要一个活动的项目工作空间。
你是否希望建立一个缺省的项目工作空间？)单击“是”按钮确认。
系统对3-5.cpp进行编译。
步骤5：编译完成后，单击“Build”菜单中的“Build 3-5.exe”命令，建立3-5.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？____不能正确运行，因为程序中出现了很多的语法和拼写方面的错误__________________________________________________________步骤6：在工具栏单击“Execute Program”(执行程序) 按钮，或者按Ctrl + F5键，或者单击“Build”菜单中的“Execute 3-5.exe”命令，执行3-5.exe程序。
步骤7：按Ctrl + S键可暂停程序的执行，按Ctrl + Pause (Break) 键可终止程序的执行。
清单3-5展示的是一个简单的使用CreateProcess() API函数的例子。
