操作系统实验二进程管理.docx
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操作系统实验二进程管理
操作系统实验
实验二进程管理
学号
姓名
班级
华侨大学电子工程系
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。
实验内容与要求
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。
实验报告内容
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：
就绪
执行
阻塞
I/O完成时间片完
进程调度
I/O请求
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、通用寄存器的内容、堆栈内容、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。
为了保存这些内容，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（ProcessControlBlock）。
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内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所应具有的内容，不同操作系统的PCB结构是不同的，我们将在节介绍Linux系统的PCB结构。
程度为进程指定一个优先级，优先级用优先数表示。
⑤进程现场保护区。
当进程状态变化时（例如一个进程放弃使用CPU），它需要将当时的CPU现场保护到内存中，以便再次占用CPU时恢复正常运行，有的系统把要保护的CPU现场放在进程的工作区中，而PCB中仅给出CPU现场保护区起始地址。
⑥资源清单。
每个进程在运行时，除了需要内存外，还需要其它资源，如I/O设备、外存、数据区等。
这一部分指出资源需求、分配和控制信息。
⑦队列指针或链接字。
它用于将处于同一状态的进程链接成一个队列，在该单元中存放下一进程PCB首址。
⑧其它信息。
这里给出的只是一般操作系统中PCB所应具有的内容，不同操作系统的PCB结构是不同的，我们将在节介绍Linux系统的PCB结构。
2、程序流程图。
功能选择（输入1~6）
开始
1
create
创建新进程
2
Run
查看运行的进程
3
Huanchu
换出进程
4
Kill
杀死进程
5
Huanxing
唤醒进程
6
Viewall
查看内存的状态
7
Exit（0）
结束进程模拟程序
操作结束
3、程序及注释。
#include<>
#include<>
#include<>
structjincheng_type{huangtai==0）break;id））;
for（intj=0;jif（neicun[i].pid==neicun[j].pid）ouxian））;
printf（"\n请输入新进程大小\n"）;
scanf（"%d",&（neicun[i].daxiao））;
printf（"\n请输入新进程内容\n"）;
scanf（"%d",&（neicun[i].info））;
neicun[i].zhuangtai=1;huangtai==1）id）;
printf（"youxian=%d",neicun[i].youxian）;
printf（"daxiao=%d",neicun[i].daxiao）;
printf（"zhuangtai=%d",neicun[i].zhuangtai）;
printf（"info=%d",neicun[i].info）;
flag=1;
}
}
if（!
flag）printf（"\n当前没有运行进程\n"）;id）
{
if（neicun[i].zhuangtai==1）huangtai=2;
guaqi++;
printf（"\n已经成功换出进程\n"）;
}
elseif（neicun[i].zhuangtai==2）printf（"\n要唤出的进程已被挂起\n"）;id）
{
if（neicun[i].zhuangtai==1）huangtai=0;huangtai==2）huangtai=0;
shumu--;
printf（"\n已经成功杀死进程\n"）;
}
flag=1;
break;
}
}
if（flag==0）printf（"\n要杀死的进程不存在\n"）;id）
{
flag=false;
if（neicun[i].zhuangtai==2）huangtai=1;
guaqi--;
printf（"\n已经成功唤醒进程\n"）;
}
elseif（neicun[i].zhuangtai==2）printf（"\n要唤醒的进程已被挂起\n"）;id）;
printf（"youxian=%d",neicun[i].youxian）;
printf（"daxiao=%d",neicun[i].daxiao）;
printf（"zhuangtai=%d",neicun[i].zhuangtai）;
printf（"info=%d",neicun[i].info）;
}
}
voidmain（）huangtai=0;
while（n）
{
printf（"\n****\n"）;建新的进程2.查看运行进程\n"）;
printf（"\n3.唤出某个进程4.杀死某个进程\n"）;
printf（"\n5.唤醒某个进程6.查看内存状态\n"）;
printf（"\n7.退出进程\n"）;
printf（"\n****\n"）;
printf（"\n请选择（1-7）\n"）;
scanf（"%d",&num）;
switch（num）//功能选择
{
case1:
create（）;break;
case2:
run（）;break;
case3:
huanchu（）;break;
case4:
kill（）;break;
case5:
huanxing（）;break;
case6:
viewall（）;break;
case7:
exit（0）;
default:
n=0;
}
flag=0;
}
}
4、程序运行演示与截图
（1）创建新进程，依次建立进程1、2、3，图中为建立进程2。
（2）查看运行的进程与查看内存状态
（2）换出进程。
图中以换出进程3为例。
（4）此时再次查看运行的进程与查看内存状态，可以看到进程3已不在运行的进程中，内存状态中其zhuangtai标识等于2，表明进程3确实已被换出。
（5）唤醒进程。
图为将进程3唤醒。
（6）此时再次查看运行的进程与查看内存状态，可以看到进程3重新出现在运行的进程中，且内存状态中其zhuangtai标识等于1，表明进程3已被成功唤醒。
（7）杀死进程。
图中以杀死进程3为例，并附以杀死后运行的进程与内存状态图，内存状态中进程3的zhuangtai=0，表示进程3已被杀死。
5、实验结论
通过这次实验，我了解到进程控制块（PCB）在进程管理中的重要作用，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。
多个程序并发的执行需要依靠对PCB的控制来实现。
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