操作系统实验
实验一进程调度
一、实验目的
多道程序设计中，经常是若干个进程同时处于就绪状态，必须依照某种策略来决定那个进程优先占有处理机。因而引起进程调度。本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题，加深对进程调度的理解。二、实验要求
1．设计进程调度算法，进程数不定
2．包含几种调度算法，并加以实现
3．输出进程的调度过程——进程的状态、链表等。
三、参考例
1．题目——优先权法、轮转法
简化假设
1）进程为计算型的（无I/O）
2）进程状态：ready、running、finish
3）进程需要的CPU时间以时间片为单位确定
2．算法描述
1）优先权法——动态优先权
当前运行进程用完时间片后，其优先权减去一个常数。
2）轮转法
四、实验流程图
开始
键盘输入进程数n，和调度方法的选择
优先权法？轮转法
产生n个进程，对每个进程产生一个PCB，并用
随机数产生进程的优先权及进程所需的CPU 时间
按优先权大小，把n个进程拉成一个就绪队列
初始化其他数据结构区
链首进程投入运行
时间片到，进程所需的CPU时间减1，优先权减3，
输出个进程的运行情况
所需的CPU时间=0？
撤销进程
就绪队列为空？
结束将进程插入就绪队列
N Y
N Y
Y B
N
注意：
1．产生的各种随机数的取值范围加以限制，如所需的CPU 时间限制在1~20之间。 2．进程数n 不要太大通常取4~8个 3．使用动态数据结构 4．独立编程
5．至少三种调度算法
6．若有可能请在图形方式下，将PCB 的调度用图形成动画显示。
五．实验过程：
（1）输入：进程流文件（1.txt ），其中存储的是一系列要执行的进程， 每个作业包括四个数据项： 进程名 进程状态(1就绪 2等待 3运行) 所需时间 优先数(0级最高) 进程0 1 50 2 进程1 2 10 4 进程2 1 15 0 进程3 3 28 5 进程4 2 19 1 进程5 3 8 7 输出: 进程执行流等待时间，平均等待时间
本程序包括:FIFO 算法，优先数调度算法，时间片轮转调度算法
产生n 个进程，对每个进程用随机数产生进程的轮转时间片数及进程所需的时间片数，已占用CPU 的时间片数置为0
按进程产生的先后次序拉成就绪队列链
链首进程投入运行
时间片到，进程所需时间片数减1，已占用CPU 时间片数加1
输出各进程的运行情况
进程所需时间片数=0？ 撤销该进程
就绪队列为空吗？
占用CPU 的时间片数=轮转时间片数？
占用CPU 的时间片数置为0
把该进程插入就绪队列尾
B
N
Y
N
Y
Y 结束
N
（2）程序代码
#include
#include
#include
const int block_time=10; //定义时间片的长度为10秒const int MAXPCB=100; //定义最大进程数
//定义进程结构体
typedef struct node
{
char name[20];
int status;
int time;
int privilege;
int finished;
int wait_time; }pcb;
pcb pcbs[MAXPCB];
int quantity;
//初始化函数
void initial()
{
int i;
for(i=0;i { strcpy(pcbs[i].name,""); pcbs[i].status=0; pcbs[i].time=0; pcbs[i].privilege=0; pcbs[i].finished=0; pcbs[i].wait_time=0; } quantity=0; } //读数据函数 int readData() { FILE *fp; char fname[20]; int i; cout<<"请输入进程流文件名:"; cin>>fname; if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL) { cout<<"错误,文件打不开,请检查文件名"< } else { while(!feof(fp)) { fscanf(fp,"%s %d %d %d",pcbs[quantity].name,&pcbs[quantity].status, &pcbs[quantity].time,&pcbs[quantity].privilege); quantity++; } //输出所读入的数据 cout<<"输出所读入的数据"< cout<<"进程名进程状态所需时间优先数"< for(i=0;i { cout<<" "< } return(1); } return(0); } //重置数据,以供另一个算法使用 void init() { int i; for(i=0;i { pcbs[i].finished=0; pcbs[i].wait_time=0; } } //先进先出算法 void FIFO() { int i,j; int total; //输出FIFO算法执行流 cout< cout<<"FIFO算法执行流:"< for(i=0;i { cout<<" "< for(j=i+1;j { pcbs[j].wait_time+=pcbs[i].time; } } total=0; for(i=0;i { total+=pcbs[i].wait_time; } cout<<"总等待时间:"< } //优先数调度算法 void privilege() { int i,j,p; int passed_time=0; int total; int queue[MAXPCB]; int current_privilege=1000; for(i=0;i { current_privilege=1000; for(j=0;j { if((pcbs[j].finished==0)&&(pcbs[j].privilege { p=j; current_privilege=pcbs[j].privilege; } } queue[i]=p; pcbs[p].finished=1; pcbs[p].wait_time+=passed_time; passed_time+=pcbs[p].time; } //输出优先数调度执行流 cout< cout<<"优先数调度执行流:"< cout<<"进程名等待时间"< for(i=0;i { cout<<" "< } total=0; for(i=0;i { total+=pcbs[i].wait_time; } cout<<"总等待时间:"< } //时间片轮转调度算法 void timer() { int i,j,number,flag=1; int passed_time=0; int max_time=0; int round=0; int queue[1000]; int total=0; while(flag==1) { flag=0; number=0; for(i=0;i { if(pcbs[i].finished==0) { number++; j=i; } } if(number==1) { queue[total]=j; total++; pcbs[j].finished=1; } if(number>1) { for(i=0;i { if(pcbs[i].finished==0) { flag=1; queue[total]=i; total++; if(pcbs[i].time<=block_time*(round+1)) { pcbs[i].finished=1; } } } } round++; } if(queue[total-1]==queue[total-2]) { total--; } cout< cout<<"时间片轮转调度执行流:"< for(i=0;i { cout< cout< } } //显示 void version() { cout<<" /********************* 进程调度********************/"; cout< //主函数 void main() { int flag; version(); initial(); flag=readData(); if(flag==1) { FIFO(); init(); privilege(); init(); timer(); } } （3）运行结果： 输入进程流文件名1.txt即可得出以下输出结果： 实验二银行家算法 一、实验目的 死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。本实验的目的在于让学生独立的使用高级语言编写和调试一个系统动态分配资源的简单模拟程序，了解死锁产生的条件和原因，并采用银行家算法有效地防止死锁的发生，以加深对课堂上所讲授的知识的理解。 二、实验要求 设计有n个进程共享m个系统资源的系统，进程可动态的申请和释放资源，系统按各进程的申请动态的分配资源。 系统能显示各个进程申请和释放资源，以及系统动态分配资源的过程，便于用户观察和分析； 三、数据结构 1．可利用资源向量Available ，它是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源的数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。如果Available（j）=k，标是系统中现有Rj类资源k个。 2．最大需求矩阵Max，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max（i，j）=k，表示进程i需要Rj类资源的最大数目为k。 3．分配矩阵Allocation，这是一个n×m的矩阵，它定义了系统中的每类资源当前一分配到每一个进程的资源数。如果Allocation（i，j）=k，表示进程i当前已经分到Rj类资源的数目为k。Allocation i表示进程i的分配向量，有矩阵Allocation的第i行构成。 4．需求矩阵Need，这是一个n×m的矩阵，用以表示每个进程还需要的各类资源的数目。如果Need（i，j）=k，表示进程i还需要Rj类资源k个，才能完成其任务。Need i表示进程i的需求向量，由矩阵Need 的第i行构成。 上述三个矩阵间存在关系：Need（i，j）=Max（i，j）-Allocation（i，j）； 四、银行家算法 Request i是进程Pi 的请求向量。Request i（j）=k表示进程Pi请求分配Rj类资源k个。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 1．如果Request i≤Need，则转向步骤2；否则，认为出错，因为它所请求的资源数已超过它当前的最大需求量。 2．如果Request i≤Available，则转向步骤3；否则，表示系统中尚无足够的资源满足Pi的申请，Pi必须等待。 3．系统试探性地把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值： Available = Available - Request i Allocation i= Allocation i+ Request i Need i= Need i - Request i 4．系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态。如果安全才正式将资源分配给进程Pi，以完成本次分配；否则，将试探分配作废，恢复原来的资源分配状态，让进程Pi等待。 假定系统有5个进程（p0,p1,p2,p3,p4）和三类资源（A，B，C），各种资源的数量分别为10，5，7，在T0时刻的资源分配情况如下图： Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 ( 2 3 0 ) P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2 (3 0 2 ) (0 2 0 ) P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 五、安全性算法 1．设置两个向量。 Work：它表示系统可提供给进程继续运行的各类资源数目，它包含m个元素，开始执行安全性算法时，Work = Available。 Finish：它表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始Finish（I）=false；当有足够资源分配给进程Pi时，令Finish（i）=true； 2．从进程集合中找到一个能满足下述条件的进程。 Finish（i）= = false； Need i≤work； 如找到则执行步骤3；否则，执行步骤4； 3．当进程Pi获得资源后，可顺利执行直到完成，并释放出分配给它的资源，故应执行Work = work + Allocation i Finish（i）=true；转向步骤2； 4．若所有进程的Finish（i）都为true，则表示系统处于安全状态；否则，系统处于不安全状态。 六、 系统流程图 开 始 输入资源数m, 及各类资源总数，初始化 输入进程数n ， 输入进程i 的最大需求向量 i ≤n max ≤资源 提示错误 i 加1 任选一个进程作为 输入该进程的资源请求量调用银行家算法，及安全性算法，完成分配，或并 该进程的Need 向量为0 该进程已运行 Need 矩阵为 所有进程运行 结 束 N Y Y N N Y 初始化need N Y 七．银行家算法程序代码 #include #include #include using namespace std; typedef struct Max1 // 资源的最大需求量{ int m_a; int m_b; int m_c; }Max; typedef struct Allocation1 //已分配的资源数{ int a_a; int a_b; int a_c; }Allocation; typedef struct Need1 //还需要的资源数 { int n_a; int n_b; int n_c; }Need; struct Available1 //可利用的资源量 { int av_a; int av_b; int av_c; } q; struct pr //定义一个结构 { char name; Max max; Allocation allocation; Need need; int finishflag; }p[5]; char na[5]; //******************************************** void init() //读入文件"1.txt" { cout<<"各进程还需要的资源数NEED："< FILE *fp; fp=fopen("1.txt","r+"); // 打开文件"1.txt" for(int i=0;i<5;i++) { fscanf(fp,"%c,%d,%d,%d,%d,%d,%d\n",&p[i].name,&p[i].max.m_a,&p[i].max.m_b, &p[i].max.m_c,&p[i].allocation.a_a,&p[i].allocation.a_b,&p[i].allocation.a_c); p[i].need.n_a=p[i].max.m_a-p[i].allocation.a_a; p[i].need.n_b=p[i].max.m_b-p[i].allocation.a_b; p[i].need.n_c=p[i].max.m_c-p[i].allocation.a_c; cout< } fclose(fp); //关闭文件 } //*********************************************** int fenpei()//分配资源 { cout<<"Available:"; cout< int finishcnt=0,k=0,count=0; for(int j=0;j<5;j++) p[j].finishflag=0; while(finishcnt<5) { for(int i=0;i<5;i++) { if(p[i].finishflag==0&&q.av_a>=p[i].need.n_a&&q.av_b>=p[i].need.n_b&&q.av_c>=p[i].need.n_c) { q.av_a+=p[i].allocation.a_a; q.av_b+=p[i].allocation.a_b; q.av_c+=p[i].allocation.a_c; p[i].finishflag=1; finishcnt++; na[k++]=p[i].name; break; } } count++;//禁止循环过多 if(count>5)return 0; } return 1; } //**************************************************** int shq() //申请资源 { int m=0,i=0,j=0,k=0; //m为进程号; i,j,k为申请的三类资源数 cout<<"请输入进程号和请求资源的数目!"< cout<<"如：进程号资源A B C"< cout<<" 0 2 0 2"< cin>>m>>i>>j>>k; if(i<=p[m].need.n_a&&j<=p[m].need.n_b &&k<=p[m].need.n_c) { if(i<=q.av_a&&j<=q.av_b&&k<=q.av_c) { p[m].allocation.a_a+=i; p[m].allocation.a_b+=j; p[m].allocation.a_c+=k; p[m].need.n_a=p[m].max.m_a-p[m].allocation.a_a; p[m].need.n_b=p[m].max.m_b-p[m].allocation.a_b; p[m].need.n_c=p[m].max.m_c-p[m].allocation.a_c; cout<<"各进程还需要的资源数NEED:"<<'\n'; for(int w=0;w<5;w++) cout< <<" "< return 1; } else cout<<"Request>Available让进程"< } else cout<<"Request>Need,让进程"< return 0; } //******************************************** void main() { int flag; char c; cout<<" /******** 银行家算法********/ "< cout<<"确认已经在\"1.txt\"文档中正确输入各进程的有关信息后按回车键"< getch(); init(); q.av_a=10; //各种资源的数量 q.av_b=5; q.av_c=7; while(flag) { for(int i=0;i<5;i++) { q.av_a-= p[i].allocation.a_a; q.av_b-= p[i].allocation.a_b; q.av_c-= p[i].allocation.a_c; } if(fenpei()) { cout<<"这样配置资源是安全的!"< cout<<"其安全序列是："; for(int k=0;k<5;k++) cout<<"-->"< cout< cout<<"有进程发出Request请求向量吗?(Enter y or Y)"< cout< c=getch(); if(c=='y'||c=='Y') { if(shq())continue; else break; } else flag=0; } else {flag=0; cout<<"不安全!!!"< } } 八．运行结果 实验三 存储管理 一． 实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二． 实验内容 （1）通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。 页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存中的次数。 在本实验中，假定页面大小为1k ，用户虚存容量为32k ，用户内存容量为4页到32页。 （2）produce_addstream 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。 A 、 指令的地址按下述原则生成： 1） 50%的指令是顺序执行的 2） 25%的指令是均匀分布在前地址部分 3） 25%的指令是均匀分布在后地址部分 B 、 具体的实施方法是： 1） 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m ； 2） 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 3） 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m ’； 4） 顺序执行一条指令，地址为m ’+1的指令 5） 在后地址[m ’+2，319]中随机选取一条指令并执行； 6） 重复上述步骤1）~5），直到执行320次指令 C 、 将指令序列变换称为页地址流 在用户虚存中，按每k 存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为： 第0条~第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条~第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）； 。。。。。。 第310条~第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）； 按以上方式，用户指令可组成32页。 （3）计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。 1）先进先出的算法（FIFO ）； 2）最近最少使用算法（LRU ）； 3）最佳淘汰算法（OPT ）； 4）最少访问页面算法（LFR ）； 其中3）和4）为选择内容 页地址流长度 页面失效次数 命中率- =1 三． 系统框图 四．页面置换算法程序代码： #include const int MAXSIZE=1000;//定义最大页面数 const int MAXQUEUE=3;//定义页框数 typedef struct node { int loaded; int hit; 开 始 生成地址流 输入算法号S 1≤S ≤4 形成地址页号 用户内存空间msize=2 Msize ≤32 OPT() FIFO() LRU() LFU() Msize 加1 S=? 是否用其他算法继续 结 束 N Y 1 2 3 4 Y N 提示出错，重新输入 }page; page pages[MAXQUEUE]; //定义页框表 int queue[MAXSIZE]; int quantity; //初始化结构函数 void initial() { int i; for(i=0;i { pages[i].loaded=-1; pages[i].hit=0; } for(i=0;i { queue[i]=-1; } quantity=0; } //初始化页框函数 void init() { int i; for(i=0;i { pages[i].loaded=-1; pages[i].hit=0; } } //读入页面流 void readData() { FILE *fp; char fname[20]; int i; cout<<"请输入页面流文件名:"; cin>>fname; if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL) { cout<<"错误,文件打不开,请检查文件名"; } else { while(!feof(fp)) { fscanf(fp,"%d ",&queue[quantity]); quantity++; } } cout<<"读入的页面流:"; for(i=0;i { cout< } } //FIFO调度算法 void FIFO() { int i,j,p,flag; int absence=0; p=0; cout< cout<<"先进先出调度算法(FIFO)页面调出流:"; for(i=0;i { flag=0; for(j=0;j { if(pages[j].loaded==queue[i]) { flag=1; } } if(flag==0) { if(absence>=MAXQUEUE) { cout< pages[p].loaded=queue[i]; p=(p+1)%MAXQUEUE; absence++; } } absence-=MAXQUEUE; cout< //最近最少使用调度算法（LRU） void LRU() { int absence=0; int i,j; int flag; for(i=0;i { pages[i].loaded=queue[i]; } cout< cout<<"最近最少使用调度算法(LRU)页面流:"; for(i=MAXQUEUE;i { flag=-1; for(j=0;j { if(queue[i]==pages[j].loaded) { flag=j; } } //CAUTION pages[0]是队列头 if(flag==-1) { //缺页处理 cout< for(j=0;j { pages[j]=pages[j+1]; } pages[MAXQUEUE-1].loaded=queue[i]; absence++; } else { //页面已载入 pages[quantity]=pages[flag]; for(j=flag;j { pages[j]=pages[j+1]; } pages[MAXQUEUE-1]=pages[quantity]; } } cout< } //显示 void version() { cout<<" /*******************虚拟存储管理器的页面调度****************/"< cout< } void main() { version(); initial(); readData(); FIFO(); init(); LRU(); init(); init(); } 四．运行结果 运行程序前先新建一个页面流文件文件（格式为*.txt），在文件中存储的是一系列页面号（页面号用整数表示，用空格作为分隔符），用来模拟待换入的页面。例如：14 5 18 56 20 25 6 3 8 17 计算机操作系统进程调度实验研究报告 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 操作系统实验题：设计一若干并发进程的进程调度程序 一、实验目的 无论是批处理系统、分时系统还是实时系统，用户进程数一般都大于处理机数，这将导致用户进程互相争夺处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理及分配给处于就绪队列中的某一进程，以使之执行。进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验可以加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。并体会了优先数和先来先服务调度算法的具体实施办法。 二、实验要求 用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解． 三、实验内容 进程调度算法：采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法（将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理）。 每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。 进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为进程输入的时间。 进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 每个进程的状态可以是就绪W（Wait）、运行R（Run）、或完成F（Finish）三种状态之一。 就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后，进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时应将进程的优先数减1（即降低一级），然后把它插入就绪队列等待CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB，以便进行检查。重复以上过程，直到所要进程都完成为止。 四、实验算法流程 计算机操作系统实验报告 实验内容： P、V原语的模拟实现 实验类型：验证型 指导教师：毕国堂 专业班级： 姓名： 学号： 实验地点：东6E507 实验时间：2017/10/23 一、实验目的 1.理解信号量相关理论 2.掌握记录型信号量结构 3.掌握P、V原语实现机制 二、实验内容 1.输入给定的代码 2.进行功能测试并得出证正确结果 三、实验要求 1.分析signal和wait函数功能模块 ●Signal函数 在进行资源增加时，首先判断增加的资源是否存在，如果不存在则报错 并结束函数；如果存在则将需要增加的资源数量加一，然后再判断增加 后的资源数是否大于0，如果大于0则表示之前等待队列为空，没有需 要分配的进程；如果增加后的资源不大于0，表示之前等待队列中存在 进程，则将队首的进程取出并将资源分给该进程。 ●Wait 函数 在执行wait函数时，先判断请求的资源和进程是否存在，如果不存在则 报错提示；如果存在则将对应资源的资源数减一，然后判断减少后的资 源数是否小于0，如果小于0，表示该资源等待队列为空，可直接将资源 分配给请求的进程；如果不小于0则表示之前资源的等待队列不为空， 则将请求的进程插在等待队列最后。 2.画出signal和wait函数流程图 3.撰写实验报告 四、实验设备 1.PC机1台安装visual c++ 6.0 五、测试 1.首先将所有的资源分配完 2.这时再请求资源时就会出现等待现象 3.此时增加一个资源s0，则进程1对s0的等待结束直接获取资源s0 4.当再增加资源s0、s1时则进程1也结束对资源s1的等待，并且s0资源 为有空闲状态 六、实验思考 1.如何修改wait操作，使之能一次申请多个信号量？ wait函数传入一个进程号和多个资源名，在wait函数中使用循环依 课程实验报告 课程名称姓名实验名称实验目的及要求 实验3进程并发与同步 1、加深对进程概念的理解，区分进程并发执行与串行执行； 2、掌握进程并发执行的原理，理解进程并发执行的特点； 3、了解fork()系统调用的返回值，掌握用fork()创建进程的方法；熟悉wait、exit等系统调用； 4、能利用相应的系统调用实现进程树与进程间的同 步。 实 验操作系统：linux Un bu ntu 11.10 环 境实验工具：Vmware 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 ”。 要求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。要求有运行结果截图与结果分析 2、连续4个fork()的进程家族树，family1-1.c 程序清单如下： #in clude 3、 修改程序1,在父、子进程中分别使用 wait 、exit 等系统调用“实现”其同 步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束， 才可以输出消息。 写出相应的同 步控制，并分析运行结果。 4、 创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ ls -I ”，已知 该键盘命令的路径与文件名为： /bin/ls 。父进程创建子进程， 并加载./child2 程序。 写出相应的程序代码并分析程序运行结果。 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 "。并且反复的测试，观察每一次的执行的顺序有什么不同 2、修改程序1,在父、子进程中分别使用 wait 、exit 等系统调用“实现”其同 步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束，才可以输出消息。 4、创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ ls -I ”，已知 该键盘命令的路径与文件名为： /bin/ls 。父进程创建子进程， 并加载./child2 程序。 法 描 述 及 实 验 步 骤 调 试过 程及实 验结果 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: #include 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 广州大学学生实验报告 1、实验目的 1.1、掌握进程的概念，明确进程的含义 1.2、认识并了解并发执行的实质 2.1、掌握进程另外的创建方法 2.2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法 3.1、进一步认识并发执行的实质 3.2、分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法 4.1、了解守护进程 5.1、了解什么是信号 5.2、INUX系统中进程之间软中断通信的基本原理 6.1、了解什么是管道 6.2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式 7.1、了解什么是消息 7.2、熟悉消息传送的机理 8.1、了解和熟悉共享存储机制 二、实验内容 1.1、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一个字符：父进程显示'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 1.2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及 'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 2.1、用fork( )创建一个进程，再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容 2.2、利用wait( )来控制进程执行顺序 3.1、修改实验（一）中的程序2，用lockf( )来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥 3.2、观察并分析出现的现象 4.1、写一个使用守护进程(daemon)的程序，来实现： 创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log ； 每分钟都向其中写入一个时间戳(使用time_t的格式) ； 5.1、用fork( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按^c键）；捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child process1 is killed by parent! Child process2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止： Parent process is killed! 5.2、用软中断通信实现进程同步的机理 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ID public 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。 public void input()//对进程进行初始化，建立就绪队列、阻塞队列 { m = int.Parse(textBox4.Text); n = int.Parse(textBox5.Text); a = int.Parse(textBox6.Text); b = int.Parse(textBox7.Text); c = int.Parse(textBox8.Text); a1 = a; b1 = b; c1 = c; r = m - n; time1Inteval = int.Parse(textBox9.Text); timer1.Interval = time1Inteval; for (i = 1; i <= n; i++) { pcb jincheng = new pcb(); jincheng.id = i; jincheng.ra = (random.Next(a) + 1); jincheng.rb = (random.Next(b) + 1); jincheng.rc = (random.Next(c) + 1); jincheng.ntime = (random.Next(1, 5)); jincheng.rtime = 0; 课程实验报告 3、修改程序1，在父、子进程中分别使用wait、exit等系统调用“实现”其同步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束，才可以输出消息。写出相应的同步控制，并分析运行结果。 4、创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ls -l”，已知该键盘命令的路径与文件名为：/bin/ls。父进程创建子进程，并加载./child2程序。写出相应的程序代码并分析程序运行结果。 算法描述及实验步骤 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”。并且反复的测试，观察每一次的执行的顺序有什么不同 2、修改程序1，在父、子进程中分别使用wait、exit等系统调用“实现”其同 步推进，父进程必须等待儿子进程与女儿进程结束，才可以输出消息。 4、创建一个子进程，并给它加载程序，其功能是调用键盘命令“ls -l”，已知该键盘命令的路径与文件名为：/bin/ls。父进程创建子进程，并加载./child2程序。 调试过程及实验结果 总结 1、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”。这一点需要注意。返回结果时，由于每一次的不确定性，所以要想得到比较具有说服性的，就必须经过多次的测试。 2、连续4个fork()的进程家族树在进行实验的时候可能会出现进程输出信息一直一样的情况，需要多次执行输出才有可能会看到输出结果不一样的情况 操作系统－实验三 文件系统的用户界面 一、实验目的 进一步理解、使用和掌握文件的系统调用、文件的标准子例程，能利用和选择这些基本的文件操作完成复杂的文件处理工作。 二、实验题目 1．编写一个文件复制的C语言程序：分别使用文件的系统调用read(fd, buf, nbytes), write(fd, buf, nbytes)和文件的库函数fread(buf, size, nitems, fp), fwrite(buf, size, nitems, fp)，编写一个文件的复制程序(文件大小>1M )，文件可以编一个C 程序来生成，或使用/usr/bin下的二进制执行文件。 调用格式例如： copy file1 file2 #include 上述函数中nbytes, size和nitems都取值为1时（即一次读写一个字节），比较系统调用和流文件两种程序的执行效率。当nbytes取4096字节，size取1字节且nitems取4096时（即一次读写4096字节），再次比较这两种程序的执行效率(文件大小>1M)。如： 创建大文件的方法之一，比如用creat 创建一个新文件，用open写打开该文件，用lseek将写指针移到很远处，写入随便一个字符。比如移动0x100000，用write写个“1”，就会得到一个1M大小的文件。也可到Linux的/usr/bin找一个1～3M左右的大的执行文件。 对于单独使用的速度较快的计算机，文件要10M～100M。 2．编写一个父子进程之间用无名管道进行数据传送的C程序。父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。 3．在两个用户的独立程序之间，使用有名管道，重新编写一个C程序，实现题2的功能。 三、源代码 1．编写一个文件复制的C语言程序：分别使用文件的系统调用read(fd, buf, nbytes), write(fd, buf, nbytes)和文件的库函数fread(buf, size, nitems, fp), fwrite(buf, size, nitems, fp)，编写一个文件的复制程序。 程序一 #define BUFSIZE 4096 #include Windows操作系统C/C++ 程序实验 姓名：___________________ 学号：___________________ 班级：___________________ 院系：___________________ ______________年_____月_____日 实验三Windows 2000/xp线程同步 一、背景知识 二、实验目的 在本实验中，通过对事件和互斥体对象的了解，来加深对Windows 2000/xp线程同步的理解。 1) 回顾系统进程、线程的有关概念，加深对Windows 2000/xp线程的理解。 2) 了解事件和互斥体对象。 3) 通过分析实验程序，了解管理事件对象的API。 4) 了解在进程中如何使用事件对象。 5) 了解在进程中如何使用互斥体对象。 6) 了解父进程创建子进程的程序设计方法。 三、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。 您需要做以下准备： 1) 一台运行Windows 2000/xp Professional操作系统的计算机。 2) 计算机中需安装V isual C++ 6.0专业版或企业版。 四、实验内容与步骤 1. 事件对象 清单4-1程序展示了如何在进程间使用事件。父进程启动时，利用CreateEvent() API创建一个命名的、可共享的事件和子进程，然后等待子进程向事件发出信号并终止父进程。在创建时，子进程通过OpenEvent() API打开事件对象，调用SetEvent() API使其转化为已接受信号状态。两个进程在发出信号之后几乎立即终止。 步骤1：登录进入Windows 2000/xp Professional。 步骤2：在“开始”菜单中单击“程序”-“Microsoft V isual Studio 6.0”–“Microsoft V isual C++ 6.0”命令，进入V isual 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3-1.cpp。 步骤4：单击“Build”菜单中的“Compile 3-1.cpp”命令，并单击“是”按钮确认。系统 昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2012 —2013 学年第二学期） 课程名称：操作系统开课实验室：信自楼445 2013 年 5 月 16 日 一、实验要求 对给定的一个页面走向序列，请分别用先进先出算法和二次机会算法，计算淘汰页面的顺序、缺页次数和缺页率，具体的页面走向可参考教材例题或习题。 二、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。通过本次实验，要求学生通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解，通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 三、实验原理及基本技术路线图（方框原理图） 用C或C++语言模拟实现请求式分页管理。要求实现：页表的数据结构、分页式内存空间的分配及回收（建议采用位图法）、地址重定位、页面置换算法（从FIFO,LRU,NRU中任选一种）。 提示：可先用动态申请的方式申请一大块空间，然后假设该空间为内存区域，对该空间进行 流程图： 数据结构定义: 我提供定义了两个类。第一个类就是页面类，在这类里面包括一些重要的数据成员。 有页号（page_no），页框号（frame_no），页面是否在内存的标志（flag（1表示在内存，0表示不在内存）），访问次数（times）。另一个类是进程控制块类PCB。类的数据成员有id（进程编号），name（进程名），size（进程大小），*p（页类指针）。在本类中，有一些成员函数:构造函数（用来初始化本类的所有数据），displayPCB（输出函数），convert（地址映射函数），allocation（分配函数），restore（回收函数）。另外还有一些类外的函数：initMemorySpace（初始化内存空间的函数），displayMemorySpace（输出内存空间的状态1（表示占用）0（表示空））。 四、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。 计算机一台 五、实验方法、步骤 程序代码： #include 操作系统实验报告 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中进程的“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、Visual C++ 6.0企业版。 三、实验内容和步骤 第一部分（共三个程序）： 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。 程序1-1 # include 1-2显示了当前进程的优先级： 1-3进一步显示进程的具体情况： 第二部分：进程的“一生”(共三个程序) 1、创建进程 本程序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：BOOL bCreateOK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 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，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。 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 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(); 操作系统创建一个新的进程（子进程），并且在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序；上下文和数据，绝大部分就是原进程（父进程）的拷贝，但它们是两个相互独立的进程！因此，这三个进程哪个先执行，哪个后执行，完全取决于操作系统的调度，没有固定的顺序。 （2）进程的控制 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。 将父进程的输出改为father process completed 2/11 操作系统教程实验报告 专业班级 学号 姓名 指导教师 实验一WINDOWS进程初识 1、实验目的 （1）学会使用VC编写基本的Win32 Consol Application（控制台应用程序)。 （2）掌握WINDOWS API的使用方法。 （3）编写测试程序，理解用户态运行和核心态运行。 2、实验内容和步骤 （1）编写基本的Win32 Consol Application 步骤1：登录进入Windows，启动VC++ 6.0。 步骤2：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“projects”选项卡中选择“Win32 Consol Application”,然后在“Project name”处输入工程名，在“Location”处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。 步骤3：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“Files”选项卡中选择“C++ Source File”, 然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。 步骤4：将清单1-1所示的程序清单复制到新创建的C/C++源程序中。编译成可执行文件。 步骤5：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，进入Windows “命令提示符”窗口，然后进入工程目录中的debug子目录，执行编译好的可执行程序：E:\课程\os课\os实验\程序\os11\debug>hello.exe 运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ： （2）计算进程在核心态运行和用户态运行的时间 步骤1：按照（1）中的步骤创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，然后将清单1-2中的程序拷贝过来，编译成可执行文件。 步骤2：在创建一个新的“Win32 Consol Application”工程，程序的参考程序如清单1-3所示，编译成可执行文件并执行。 步骤3：在“命令提示符”窗口中运行步骤1中生成的可执行文件，测试步骤2中可执行文件在核心态运行和用户态运行的时间。 E:\课程\os课\os实验\程序\os12\debug>time TEST.exe 步骤4：运行结果 (如果运行不成功，则可能的原因是什么？) ： 步骤5：分别屏蔽While循环中的两个for循环，或调整两个for循环的次数，写出运行结果。 屏蔽i循环： 操作系统实验实验二进程管理 学号 1215108019 姓名克帆 学院信息学院 班级 12电子2 实验目的 1、理解进程的概念，明确进程和程序的区别。 2、理解并发执行的实质。 3、掌握进程的创建、睡眠、撤销等进程控制方法。 实验容与要求 基本要求：用C语言编写程序，模拟实现创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死进程等功能。 实验报告容 1、进程、进程控制块等的基本原理。 进程是现代操作系统中的一个最基本也是最重要的概念，掌握这个概念对于理解操作系统实质，分析、设计操作系统都有其非常重要的意义。为了强调进程的并发性和动态性，可以给进程作如下定义：进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程又就绪、执行、阻塞三种基本状态，三者的变迁图如下： 由于多个程序并发执行，各程序需要轮流使用CPU，当某程序不在CPU上运行时，必须保留其被中断的程序的现场，包括：断点地址、程序状态字、通用寄存器的容、堆栈容、程序当前状态、程序的大小、运行时间等信息，以便程序再次获得CPU时，能够正确执行。为了保存这些容，需要建立—个专用数据结构，我们称这个数据结构为进程控制块PCB （Process Control Block）。 进程控制块是进程存在的惟一标志，它跟踪程序执行的情况，表明了进程在当前时刻的状态以及与其它进程和资源的关系。当创建一个进程时，实际上就是为其建立一个进程控制块。 在通常的操作系统中，PCB应包含如下一些信息： ①进程标识信息。为了标识系统中的各个进程，每个进程必须有惟一的标识名或标 识数。 ②位置信息。指出进程的程序和数据部分在存或外存中的物理位置。 ③状态信息。指出进程当前所处的状态，作为进程调度、分配CPU的依据。 ④进程的优先级。一般根据进程的轻重缓急其它信息。 这里给出的只是一般操作系统中PCB所应具有的容，不同操作系统的PCB结构是不同的，我们将在2.8节介绍Linux系统的PCB结构。 操作系统 实验报告 哈尔滨工程大学 软件学院 第一讲实验环境的使用 一、实验概述 1. 实验名称 进程的创建 2. 实验目的 练习使用EOS API函数CreateProcess创建一个进程，掌握创建进程的方法，理解进程和程序的区别。 调试跟踪CreateProcess函数的执行过程，了解进程的创建过程，理解进程是资源分配的单位。 3. 实验类型（验证、设计） 验证 4. 实验内容 二、实验环境 操作系统：windows xp 编译环境：OS Lab 语言：汇编语言、C语言 三、实验过程（每次实验不一定下面6条都写，根据实际情况定） 1.设计思路和流程图 main函数流程图 2. 需要解决的问题及解答 (1)在源代码文件NewTwoProc.c提供的源代码基础上进行修改，要求使用hello.exe同时创建10个进程。提示：可以使用PROCESS_INFORMATION类型定义一个有10个元素的数组，每一个元素对应一个进程。使用一个循环创建10个子进程，然后再使用一个循环等待10个子进程结束，得到退出码后关闭句柄。 答：后文中，有此题解决方案。 尝试根据之前对PsCreateProcess函数和PspCreateProcessEnvironment函数执行过程的跟踪调试，绘制一幅进程创建过程的流程图。 PspCreateThread创建 了进程的主线程 结束 (3)在PsCreateProcess函数中调用了PspCreateProcessEnvironment函数后又先后调用了PspLoadProcessImage和PspCreateThread函数，学习这些函数的主要功能。能够交换这些函数被调用的顺序吗？思考其中的原因。 答：PspCreateProcessEnvironment 的主要功能是创建进程控制块并且为进程创建了地址空间和分配了句柄表。PspLoadProcessImage是将进程的可执行映像加载到了进程的地址空间中。PspCreateThread创建了进程的主线程。这三个函数被调用的顺序是不能够改变的就向上面描述的加载可执行映像之前必须已经为进程创建了地址空间这样才能够确定可执行映像可以被加载到内存的什么位置在创建主线程之前必须已经加载了可执行映像这样主线程才能够知道自己要从哪里开始执行，执行哪些指令。因此不能交换他们的顺序。 3.主要数据结构、实现代码及其说明 主要定义一个有10个元素的数组，每一个元素对应一个进程。使用一个循环创建10个子进程，然后再使用一个循环等待10个子进程结束，得到退出码后关闭句柄 4.源程序并附上注释 #include "EOSApp.h" // // main 函数参数的意义： // argc - argv 数组的长度，大小至少为1，argc - 1 为命令行参数的数量。 // argv - 字符串指针数组，数组长度为命令行参数个数+ 1。其中argv[0] 固定指向当前 // 进程所执行的可执行文件的路径字符串，argv[1] 及其后面的指针指向各个命令行 // 参数。 西安邮电大学 （计算机学院） 课实验报告 实验名称：进程管理 专业名称：计算机科学与技术 班级： 学生： 学号（8位）： 指导教师： 实验日期：*****年**月**日 一. 实验目的及实验环境 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）分析进程竞争资源现象，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。 环境：Linux操作系统环境： 二. 实验容 （1）阅读Linux的sched.h源文件，加深对进程管理概念的理解。 （2）阅读Linux的fork.c源文件，分析进程的创建过程。 三．方案设计 （1）进程的创建 编写一段源程序，使系统调用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”和字符“c”。试观察纪录屏幕上的显示结果，并分析原因。（2）进程的控制 修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕出现的现象，并分析原因。 如果在程序中使用调用lockf()来给每一个子进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。 （3）①编写一段程序，使其现实进程的软中断通信。 要求：使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed! 程序流程图如下： 实验三操作系统进程管理 一、实验目的 1) 掌握系统进程的概念，加深对Linux / UNIX进程管理的理解。 2) 学会使用ps命令和选项。 3) 列出当前shell中的进程。 4) 列出运行在系统中的所有进程。 5) 根据命令名搜索特定的进程。 6) 使用kill命令终止进程。 7) 根据用户名查找和终止进程。 二、实验内容和相应的答案截图，三、实验结果分析 步骤1：创建一个普通用户（参见实验二），以普通用户身份登录进入GNOME。 步骤2：打开一个“终端”窗口（参见实验二）。 步骤3：回顾系统进程概念，完成以下填空： 1) Linux系统中，几乎每一个启动的进程，都会由内核分配一个唯一的__PID__进程标识符，用于跟踪从进程启动到进程结束。 2) 当启动新进程的时候，内核也给它们分配系统资源，如__内存_和__CPU_。 3) 永远不向父进程返回输出的进程叫做__僵进程__。 4) 由父进程派生出来的进程叫做____子___进程。 5) ___父_进程是一个派生另一个进程的进程。 6) 运行用于提供服务的Linux系统进程是_______________。 7) 如果父进程在子进程之前结束，它创建了一个______________进程。 步骤4：回顾ps命令和信息。基本的ps命令显示当前shell中的进程信息，用户只能够查看当前终端窗口中初始化的进程。输入ps命令，将结果填入表3-3中。 表3-3 实验记录 下面，在当前终端窗口中，练习使用给出的每个选项的ps命令。 输入ps -f 命令，显示运行在系统中的某个进程的完全信息，填入表3-4中。 表3-4 实验记录 步骤5：列出系统中运行的所有进程。 输入ps -ef 命令，显示运行在系统中的各个进程的完全信息。执行该命令，并与ps –f 命令的输出结果对照，一致吗？有何不同？ 答：不一致，后者显示了所有进程的完全可用信息，多了很多。 分析当前终端窗口中的输出结果，记录下来用于写实验报告。 a. 显示了多少个进程？答：59 b. 进程ID的PID是什么？ c. 启动进程的命令(CMD) 是什么？答：sched d. 请观察，什么命令的PID号是1？答：init[5] e. 执行ps –ef >aaa命令，将ps命令的输出送到文本文件aaa。再次运行cat aaa | wc命令，计算进程的数目。其中，cat是显示文本文件命令。“|”是管道命令，就是将前一个命令的输出作为后一个命令的输入。wc 命令用来计算文本的行数，第一个数字显示的是行的数目，可以用来计算进程的数目。计算出进程数目并做记录。 执行man ps命令，可以打开Linux用户命令手册。了解ps命令的用法。输入wq命令可退出用户手册的阅读。man命令可以执行吗？结果如何？ 答：Man ps时出现计算机操作系统进程调度实验研究报告
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