操作系统实验二---进程管理(共17页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上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

2、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 I/O完成 时间片完 进程调度执行阻塞 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 （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

3、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： 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。 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。 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。 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2.8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。 进程现场保护区。当进程状态变化时

4、（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。 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。 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。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2.8节介绍Linux系统的PCB结构。2、 程序流程图。开始功能选择（输入1

5、6）操作结束7Exit(0)结束进程模拟程序6Viewall查看内存的状态5Huanxing唤醒进程4Kill杀死进程2Run查看运行的进程3Huanchu换出进程1create创建新进程3、程序及注释。 #include#include#includestruct jincheng_type / 定义表示进程信息的结构体int pid; /进程IDint youxian;/优先级int daxiao;/大小int zhuangtai;/进程的状态，这里用0表示没有建立或被杀死，1表示执行，2表示换出int info;/内容;struct jincheng_type neicun20;/定义2

6、0个内存单位给进程使用int shumu=0,guaqi=0,pid,flag=0; /定义正在执行进程数目，被挂起进程数目，进程ID，运行标志位void create() /函数创建一个新进程if(shumu=20)printf(n内存已满，请先换出或杀死进程n);/判断内存空间是否已满elsefor(int i=0;i20;i+) if(neicuni.zhuangtai=0) break;/选出空着的内存单元给新进程使用printf(n请输入新进程pidn);/输入新进程ID存至选出的内存单元scanf(%d,&(neicuni.pid);for(int j=0;ji;j+)if(nei

7、cuni.pid=neicunj.pid)/当输入的新进程与原有进程ID相同时，显示“该进程已存在”printf(n该进程已存在n);return;printf(n请输入新进程优先级n);/输入新进程的优先级、大小和内容scanf(%d,&(neicuni.youxian);printf(n请输入新进程大小n);scanf(%d,&(neicuni.daxiao);printf(n请输入新进程内容n);scanf(%d,&(neicuni.info);neicuni.zhuangtai=1;/将新进程的内存单元状态（zhuangtai）设成“1”，以表示存在且未被换出shumu+;/正在运行的

8、进程数目加一void run()/函数查看正在运行的进程for(int i=0;i20;i+)if(neicuni.zhuangtai=1)/将存在且未被挂起（即zhuangtai=1）的进程显示出来，若存在这样的程序，则将flag设成1printf(n pid=%d,neicuni.pid);printf(youxian=%d,neicuni.youxian);printf(daxiao=%d,neicuni.daxiao);printf(zhuangtai=%d,neicuni.zhuangtai);printf(info=%d,neicuni.info);flag=1;if(!flag)

9、printf(n当前没有运行进程n);/若当前没有运行进程（即flag=0），则显示“当前没有运行进程”void huanchu()/函数换出进程 if(!shumu)/判断是否无进程存在printf(n当前没有进程存在n);return;printf(n 输入唤出进程ID值);/输入需要换出的进程ID，scanf(%d,&pid);for(int i=0;i20;i+)if(pid=neicuni.pid)if(neicuni.zhuangtai=1)/若该ID代表的进程正在运行，则将其挂起，即将zhuangyai置成2，并将guaqi加一neicuni.zhuangtai=2;guaqi+

10、;printf(n已经成功换出进程n);else if(neicuni.zhuangtai=2)printf(n要唤出的进程已被挂起n);/若该ID代表的进程已被挂起，即zhuangtai=2,则显示要唤出的进程已被挂起flag=1;break;if(!flag)printf(n要唤出的进程不存在n);/若进程不存在，给出显示void kill()/函数杀死进程 if(!shumu)/判断是否无进程存在printf(n当前没有进程存在n);return;printf(n 输入杀死进程的ID值);/读入要杀死的进程IDscanf(%d,&pid);for(int i=0;i20;i+)if(pi

11、d=neicuni.pid)if(neicuni.zhuangtai=1)/若进程正在运行则再次询问是否要杀死，通过用户的反馈执行不同操作printf(n该进程正在运行，您确定要杀死吗？n);printf(n请输入1：确定；0：不确定 n);scanf(%d,&flag);if(flag)neicuni.zhuangtai=0;/将zhuangtai置为0，表示进程被杀死，并将shumu自减一shumu-;printf(n已经成功杀死进程n);elseprintf(要杀死的进程正在运行n);else if(neicuni.zhuangtai=2)/若该进程已经被挂起，则直接杀死neicuni.

12、zhuangtai=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);/若进程不存在，给出显示void huanxing()/函数唤醒进程 if(!shumu)/判断是否无进程存在printf(n当前没有运行进程n);return;if(!guaqi)/判断是否无进程被挂起printf(n当前没有挂起进程n);return;printf(n输入pidn);/输入需要唤醒进程IDscanf(%d,&pid);for(int i=0;i20;i+)if(pid=neicuni.pid)flag=false;

13、if(neicuni.zhuangtai=2)/判断该进程是否被挂起，若没有则将其唤醒并将guaqi自减一neicuni.zhuangtai=1;guaqi-;printf(n已经成功唤醒进程n);else if(neicuni.zhuangtai=2)printf(n要唤醒的进程已被挂起n);/若目标进程已被挂起，则显示要唤醒的进程已被挂起flag=1; break;if(!flag)printf(n要唤醒的进程不存在n);/若要唤醒的进程不存在，给出显示void viewall()/函数查看内存状态 for(int i=0;i20;i+)/显示所有20个内存单元的状态printf(n pi

14、d=%d,neicuni.pid);printf(youxian=%d,neicuni.youxian);printf(daxiao=%d,neicuni.daxiao);printf(zhuangtai=%d,neicuni.zhuangtai);printf(info=%d,neicuni.info);void main()/主函数int n=1;int num;for(int i=0;i20;i+)/先将内存zhuangtai位清零neicuni.zhuangtai=0;while(n)printf(n*n);/用户操作界面printf(n*n);printf(n*进程演示系统*n);p

15、rintf(n1.创建新的进程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(n 7.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case 1:create();break;case 2:run();break;case 3:huanchu();break;case 4:kill();break;case 5:huanxing();break;case 6:viewall();break;case 7:

16、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。专心-专注-专业