操作系统-进程管理实验报告

操作系统-进程管理实验报告5.2.3观察系统中的进程1.使用`ps`命令：`psaux`、`ps-ef`、`ps-l`观察当前系统中的进程信息，理解各字段含义（PID,PPID,%CPU,%MEM,STAT等）。2.使用`pstree`命令观察进程树结构。3.使用`top`命令动态观察进程状态和资源占用情况。尝试在一个终端运行一个消耗CPU的程序（如一个简单的无限循环），在另一个终端用`top`观察其CPU占用率。5.2.4进程的并发与同步（简单信号量或管道通信尝试-选做）1.尝试创建多个子进程，让它们并发执行不同的任务。2.（选做）使用信号量（SystemV信号量或POSIX信号量）或管道（Pipe）实现父子进程间或兄弟进程间的简单同步或通信。例如，让两个子进程交替打印信息。六、实验结果与分析6.1进程调度算法模拟结果与分析（此处应插入你所模拟的调度算法的程序代码关键片段、输入数据、输出结果表格及相应分析）*示例（假设输入了3个进程）：*输入进程数据：进程ID到达时间服务时间:-----::-------::-------:P104P213P325FCFS调度结果：调度顺序：P1->P2->P3进程ID到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间等待时间:-----::-------::-------::-------::-------::-------::-------:P1040440P2134763P325712105平均周转时间：(4+6+10)/3=6.67平均等待时间：(0+3+5)/3=2.67SJF（非抢占式）调度结果：（到达时间为0时只有P1，执行P1；P1完成时间4，此时就绪进程有P2（到达1，服务3）、P3（到达2，服务5），选择P2；P2完成时间7，就绪进程P3，执行P3。）进程ID到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间等待时间:-----::-------::-------::-------::-------::-------::-------:P1040440P2134763P325712105（*此处SJF结果与FCFS相同，因为P1先到且服务时间在初始时最短。可换一组数据使SJF体现优势。*）RR调度结果（时间片q=2）：时间线：t0:P1到达，就绪队列[P1]，调度P1执行。t2:P1剩余服务时间2，时间片用完，就绪队列[]。P1回到就绪队列[P1]。此时P2已到达（t1）。就绪队列变为[P2]。调度P2执行。t4:P2剩余服务时间1，时间片用完，就绪队列[P1]。P2回到就绪队列[P1,P2]。此时P3已到达（t2）。就绪队列变为[P1,P2,P3]。调度P1执行。t6:P1剩余服务时间0，完成。就绪队列[P2,P3]。调度P2执行。t7:P2剩余服务时间0，完成。就绪队列[P3]。调度P3执行。t9:P3剩余服务时间3，时间片用完，就绪队列[]。P3回到就绪队列[P3]。调度P3执行。t11:P3剩余服务时间1，时间片用完，就绪队列[]。P3回到就绪队列[P3]。调度P3执行。t12:P3完成。RR结果表格：进程ID到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间等待时间:-----::-------::-------::-------::-------::-------::-------:P1040662P2132763P325712105平均周转时间：(6+6+10)/3=7.33平均等待时间：(2+3+5)/3=3.33算法比较与分析：*FCFS算法简单，但对短作业不利，平均等待时间可能较长。*SJF算法能有效降低平均等待时间和平均周转时间，但缺点是需要预知作业的服务时间，且可能导致长作业饥饿。*RR算法通过时间片轮转，能提供较好的响应时间，常用于分时系统。其性能很大程度上依赖于时间片的大小。时间片过短会导致过多的上下文切换开销；时间片过长则退化为FCFS。*（根据你的实际模拟结果进行详细分析，指出不同算法在不同指标上的优劣和适用场景。）6.2Linux环境下进程创建与控制结果与分析（此处应插入你所编写的C程序代码运行截图、`ps`/`top`等命令的输出截图及相应分析）6.2.1`fork()`与`execvp()`程序运行结果分析*`fork()`程序输出分析：观察到父进程和子进程的PID和PPID，验证了子进程的PPID确实是父进程的PID。（*讨论输出顺序的不确定性，因为父进程和子进程的调度顺序由内核决定，可能每次运行结果顺序不同。*）当父进程使用`wait()`后，确保了父进程在子进程结束后才退出，避免了子进程成为孤儿进程。*`execvp()`程序输出分析：子进程成功执行了`ls-l`命令，输出了当前目录的文件列表。`execvp()`函数替换了子进程的地址空间，原有的子进程代码（`execvp`之后的部分）未被执行。如果`execvp`调用失败（如命令不存在），则会打印错误信息。6.2.2`ps`/`top`等命令观察结果分析*`ps`命令输出：识别了几个关键进程的PID、PPID。例如，`bash`或你所使用的shell的PID，以及你运行的程序的PID和其父进程PID（通常是shell的PID）。理解了`STAT`字段中不同