操作系统实验二进程管理

1、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

2、单位。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，需要建立一个专用数据结构，我们称这个数据结构为进程控制块PCB ( Process Con trol 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

3、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（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

4、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3 、程序及注释#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include

5、<string.h> struct 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; / int shumu=0,guaqi=0,pid,flag=0; 程 ID ，运行标志位定义 20 个内存单位给进程使用/ 定义正在执行进程数目，被挂起进程数目，进void create()/ 函数创建一

6、个新进程if(shumu>=20)是否已满printf（"n 内存已满，请先换出或杀死进程 n"）; / 判断内存空间elsefor(int i=0;i<20;i+)程使用if(neicuni.zhuangtai=0) break;/ 选出空着的内存单元给新进printf("n 请输入新进程 pidn");出的内存单元scanf("%d",&(neicuni.pid);for(int j=0;j<i;j+)if(neicuni.pid=neicunj.pid)ID 相同时，显示“该进程已存在”printf(&

7、quot;n 该进程已存在 n"); return;printf("n 请输入新进程优先级 n");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.zhuangtai=1;态( zhuangtai )

8、设成“ 1”，以表示存在且未被换出 shumu+;/ 输入新进程 ID 存至选/ 当输入的新进程与原有进程/ 输入新进程的优先级、/ 将新进程的内存单元状/ 正在运行的进程数目加void run()/ 函数查看正在运行的进程for(int i=0;i<20;i+)if(neicuni.zhuangtai=1)zhuangtai=1 )的进程显示出来，若存在这样的程序，则将 printf("n pid=%d",neicuni.pid);printf("youxian=%d",neicuni.youxian);printf("daxiao=%

9、d",neicuni.daxiao);printf("zhuangtai=%d",neicuni.zhuangtai); printf("info=%d",);flag=1;if(!flag) printf("n 当前没有运行进程 n");flag=0 )，则显示“当前没有运行进程”/ 将存在且未被挂起（即flag 设成 1/ 若当 前没有运 行进程（ 即void huanchu()if(!shumu)printf("n 当前没有进程存在 n");/ 函数换出进程/ 判 断 是 否

10、 无 进 程 存 在return;/ 输 入 需 要 换 出 的 进 程printf（"n 输入唤出进程 ID 值 "）;ID，scanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;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+;printf("n 已经成功换出进程 n");else if(neicun

11、i.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()if(!shumu)/ 函数杀死进程/ 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

12、IDscanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i+)if(pid=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

13、将shumu自减一shumu-;elseprintf("n已经成功杀死进程 n"）;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/ 若进程不存在，给出显/ 函数唤醒进程if(!shumu)printf("n 当前没有运行进程 n"); return;if(!guaqi)printf("n 当前没有挂起进程 n"); return;printf("n 输入 pidn");/ 判断是否无进程存在/ 判断是否无进程被挂起/ 输入需要唤醒进

14、程 IDshumu-;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"); 示void huanxing()scanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i+)if(pid=neicuni.pid)flag=false;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("

15、;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()for(int i=0;i<20;i+)/ 函数查看内存状态/ 显示所有 20 个内存单元的状态printf("n pid=%d",neicuni.pid); pr

16、intf("youxian=%d",neicuni.youxian); printf("daxiao=%d",neicuni.daxiao);printf("zhuangtai=%d",neicuni.zhuangtai);void main()int n=1;int num;for(int i=0;i<20;i+)neicuni.zhuangtai=0;/ 主函数/ 先将内存 zhuangtai 位清零while(n)printf("n*n");/ 用户操作界面printf("n);printf(

17、"n*printf("n printf("n printf("n printf("n1. 创建新的进程2. 查看运行进程n");3. 唤出某个进程4. 杀死某个进程n");5. 唤醒某个进程6. 查看内存状态n");7. 退出进程n");进程演示系统 *n"););printf("nprintf("n 请选择( 1-7 ) n");/ 功能选择scanf("%d",&num);switch(num) case 1:create();bre

18、ak;case 2:run();break;case 3:huanchu();break;case 4:kill();break;case 5:hua nxin g();break;case 6:viewall();break;case 7: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2MXKMKM K M K > M HMM 4 M K M H M M K X M M M MMK < KKw*51(迪程 演 示 爭*克鼻耳捕1 创建新的进程2 查看运行咗程3 .唤出茸个逹稈4 杀死菇个咗稈唤醒

19、某个进程4查看内存状态 7 退岀讲程MM MMKMMK KXKMMMMKKKMMMMMKrfXKX HMMKMK(1-7)1请输入新咗枉卩也2輛入壯制瞇级2请输入新咗程大小2谨输入新子荐内容(2)查看运行的进程与查看内存状态程演 示系统创建新的进程2 -查看运行进程 氛唤出某个进程吗杀死某个进程 乳唤醒某个进程 氣查看内存状态叭退出迸程请选择(1-?)Epid=l yo ux lain =1 dixlcto =1 z huan sfta i_ =1 ±n f n =1pid =2 youxian=2 daKiao Ehwantai info =2pid=3ouxian=3daxiao

20、 =3zhuangtai=linfo=3(2)换出进程。图中以换出进程 3为例。J 程演 7J 系 統 xxxxwmxxH创建新的进程2-查看运彳亍进程 氛唤岀某个进程4 杀死某个进程 £ -唤醒某个进程 J查看内存状态 臨退岀进程X it 貝!MX 且 MiJKJCiCmtiOtaiCJlCNiCMUXItiiiiiJCHKMUmtNWMlj青选择(1-7)3输入唤出进程5值已经成功换岀迸程(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。1 创建新的进程 史唤出某个进程 E.唤醒某个进

21、程门退出进程氏查看运行进程 乩杀死某个进程 查看内存状态*选择(I-*?)rp4d=li/cuxS.an «l<lax4ao *lzhuang(ta 1=1 info "1 pzLd =2«/DuxzLan =2daxzLao =2n1iii 云 ngtsi 1=1 zLnf o =2 pid =3<juxlan =3daxlao =3zhuangta i=2 inf o=，3 pS.d =-0ouxi*n "0d3cS.ao "SzhuAngta i=0inf o =6 pJ.d=6i/ouxJ.an =OdlaxJ.ao =0z

22、huans(<；a l=0inf o=0 pzLd =G«/ouxzLan =0daxzLao =02 liu An a l=0zLnf o =B pid=Byouxian=Odaxiao=021mangtai=Binfo=B pS.d =-0</ouxi*n "Gdaxiao "Szhuangta i=0inf o =6 pid=6youxian =0ilaxiao =02huAns(tai=Oinf o=0 pld=O«；Duxlan =0daxlao =0tehuAns(t al=01nf c =6 Pid=0yo«Kiftn

23、=0dftKio=GEhu«n9ti=0info=C pid0«/ouxian "OdAxiao "QzbuAnsrai01nf o =6 pid=Gyouxian*0daxiao*0zhuAn9tal=0info=0 pld=0«oulan =0dalao =OhuAnst;al=01nf o =6 p id=Gyoux ian =Bda« iao =021)un9tA i=B info =6 pid0«/ouxian "OdAxiao "QzbuAn g ta i"6inf o =0 pid

24、=Gyouxian=0daxiao=0zhuAn9tal-0info=0 pld=Q«ouKlan =0dalao =OhuAnst;al=01nf o =fi pid=GyouKian=Bda«io=BEhuangtfii=6info=B pid0«/ouxian -OdAxiao -OzbuAng ta i"Qinf q =0(5) 唤醒进程。图为将进程3唤醒创建新的进程趴沓看运行进程沢唤出某个进程4 杀死某个进程 皐唤醒某个进程6 查看内存状态 叭退出进程KKaCJiC3<W>OCA<>CSCJ<MICJ<K&g

25、t;C>CKX<K>*IIA<>t»!M3<KXXIKj< 请选择(1-7)5输入P"3已经成功唤醛进程jOLlOOCJCJCJCjOLlOCJCJCJCJCjOLlOtJtKMtKjMIftKJBJtKMtKjMIft(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nmwxw 丁¥呈演下系纟充KHi科首材xmiifTill1-创建新的进程洪查看运行进程 唤岀某个进程 乳杀死某个进程唤醒某个进程查看內存状态 兀退出进程请选

26、择(1-7)2p id =d youx ian =1dax ian-izhuangta1=1info=l pid =2youx i_an «2 dax iftu -2shuangtal"linf o 3 pld =2youix£a.n =3 djcj-ao =3zhi*£irigftal=lzlnFo 2XJtaCKKiMJfM： >E*aC>£ MIX atJCtt KMIX NX NKJt HEX XlC>f(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=O ，表示进程3已被杀死。*进程嘖不系统创建新的进程 沢唤出某个进程 唤酿某入进程2 一查看运行进程 乳杀死某个进程 肛查看内存狀态7 退岀进程XKX fcfJC :MHf：MX：MXKaiXPO<liEXKXjfKWM：miiWM：XII选ft (1-7)6pid=louxian Idaxiao =lzhuangtinfo=l pid=2yvuxin *2dxidu*2i£iucLPkyit«ii ilinf u-2