1、操作系統實驗實驗二進程管理學號姓名 班級 華僑大學電子工程系實驗目的1、理解進程的概念，明確進程和程序的區別。2、理解并發執行的實質。3、掌握進程的創建、睡眠、撤銷等進程控制方法。實驗內容與要求基本要求：用C語言編寫程序，模擬實現創建新的進程；查看運行進程；換出某個進程；殺死進程等功能。實驗報告內容1、進程、進程控制塊等的基本原理。進程是現代操作系統中的一個最基本也是最重要的概念，掌握這個概念對于理解操作 系統實質，分析、設計操作系統都有其非常重要的意義。為了強調進程的并發性和動態性， 可以給進程作如下定義： 進程是可并發執行的程序在一個數據集合上的運行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立

2、單位。由于多個程序并發執行， 各程序需要輪流使用 CPU，當某程序不在CPU上運行時，必 須保留其被中斷的程序的現場，包括：斷點地址、程序狀態字、通用寄存器的內容、堆棧內 容、程序當前狀態、程序的大小、運行時間等信息，以便程序再次獲得CPU時，能夠正確執行。為了保存這些內容，需要建立一個專用數據結構，我們稱這個數據結構為進程控制塊PCB ( Process Con trol Block)。進程控制塊是進程存在的惟一標志， 它跟蹤程序執行的情況， 表明了進程在當前時刻的 狀態以及與其它進程和資源的關系。 當創建一個進程時， 實際上就是為其建立一個進程控制 塊。在通常的操作系統中，PCB應包含如下

3、一些信息： 進程標識信息。為了標識系統中的各個進程，每個進程必須有惟一的標識名或標 識數。 位置信息。指出進程的程序和數據部分在內存或外存中的物理位置。 狀態信息。指出進程當前所處的狀態，作為進程調度、分配CPU的依據。 進程的優先級。一般根據進程的輕重緩急其它信息。這里給出的只是一般操作系統中 PCB所應具有的內容，不同操作系統的PCB結構是不同的，我們將在 2.8節介紹Linux系統的PCB結構。程度為進程指定一個優先級，優先級用優先數表示。 進程現場保護區。當進程狀態變化時（例如一個進程放棄使用CPU），它需要將當時的CPU現場保護到內存中，以便再次占用CPU時恢復正常運行，有的系統把要

4、保護的CPU現場放在進程的工作區中，而PCB中僅給出CPU現場保護區起始地址。 資源清單。每個進程在運行時，除了需要內存外，還需要其它資源，如I/O設備、外存、數據區等。這一部分指出資源需求、分配和控制信息。 隊列指針或鏈接字。它用于將處于同一狀態的進程鏈接成一個隊列，在該單元中存 放下一進程PCB首址。 其它信息。這里給出的只是一般操作系統中 PCB所應具有的內容，不同操作系統的PCB結構是不同的，我們將在 2.8節介紹Linux系統的PCB結構。2、程序流程圖。開始3 、程序及注釋#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include

5、<string.h> struct jincheng_type/ 定義表示進程信息的結構體int pid;/ 進程 IDint youxian; / 優先級int daxiao;/ 大小int zhuangtai;/ 進程的狀態，這里用 0 表示沒有建立或被殺死， 1 表示執行，2 表示換出int info;/ 內容;struct jincheng_type neicun20; / int shumu=0,guaqi=0,pid,flag=0; 程 ID ，運行標志位定義 20 個內存單位給進程使用/ 定義正在執行進程數目，被掛起進程數目，進void create()/ 函數創建一

6、個新進程if(shumu>=20)是否已滿printf（"n 內存已滿，請先換出或殺死進程 n"）; / 判斷內存空間elsefor(int i=0;i<20;i+)程使用if(neicuni.zhuangtai=0) break;/ 選出空著的內存單元給新進printf("n 請輸入新進程 pidn");出的內存單元scanf("%d",&(neicuni.pid);for(int j=0;j<i;j+)if(neicuni.pid=neicunj.pid)ID 相同時，顯示“該進程已存在”printf(&

7、quot;n 該進程已存在 n"); return;printf("n 請輸入新進程優先級 n");大小和內容scanf("%d",&(neicuni.youxian);printf("n 請輸入新進程大小 n");scanf("%d",&(neicuni.daxiao);printf("n 請輸入新進程內容 n"); scanf("%d",&(); neicuni.zhuangtai=1;態( zhuangtai )

8、設成“ 1”，以表示存在且未被換出 shumu+;/ 輸入新進程 ID 存至選/ 當輸入的新進程與原有進程/ 輸入新進程的優先級、/ 將新進程的內存單元狀/ 正在運行的進程數目加void run()/ 函數查看正在運行的進程for(int i=0;i<20;i+)if(neicuni.zhuangtai=1)zhuangtai=1 )的進程顯示出來，若存在這樣的程序，則將 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 當前沒有運行進程 n");flag=0 )，則顯示“當前沒有運行進程”/ 將存在且未被掛起（即flag 設成 1/ 若當 前沒有運 行進程（ 即void huanchu()if(!shumu)printf("n 當前沒有進程存在 n");/ 函數換出進程/ 判 斷 是 否

10、 無 進 程 存 在return;/ 輸 入 需 要 換 出 的 進 程printf（"n 輸入喚出進程 ID 值 "）;ID，scanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i+)if(pid=neicuni.pid)if(neicuni.zhuangtai=1) / 若該 ID 代表的進程正 在運行，則將其掛起，即將 zhuangyai 置成 2 ，并將 guaqi 加一neicuni.zhuangtai=2;guaqi+;printf("n 已經成功換出進程 n");else if(neicun

11、i.zhuangtai=2) printf("n 要喚出的進程已被掛起 n");/ 若該 ID 代表的進程已被掛起，即 zhuangtai=2, 則顯示要喚出的進程已被 掛起'flag=1;break;if(!flag) printf("n 要喚出的進程不存在 n"); / 若進程不存在，給出顯示void kill()if(!shumu)/ 函數殺死進程/ 判斷是否無進程存在printf（"n 當前沒有進程存在 n"）;return;printf（"n 輸入殺死進程的 ID 值 "）;/ 讀入要殺死的進程

12、IDscanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i+)if(pid=neicuni.pid)if(neicuni.zhuangtai=1)/ 若進程正在運行則再次詢問是否要殺死，通過用戶的反饋執行不同操作printf（"n 該進程正在運行，您確定要殺死嗎？n");printf（"n 請輸入 1：確定； 0 ：不確定n");scanf("%d",&flag);if(flag)neicuni.zhuangtai=0;/ 將 zhuangtai 置為 0 ，表示進程被殺死，并

13、將shumu自減一shumu-;elseprintf("n已經成功殺死進程 n"）;要殺死的進程正在運行n");else if(neicuni.zhuangtai=2)/ 若該進程已經被掛起，則直接殺死/ 若進程不存在，給出顯/ 函數喚醒進程if(!shumu)printf("n 當前沒有運行進程 n"); return;if(!guaqi)printf("n 當前沒有掛起進程 n"); return;printf("n 輸入 pidn");/ 判斷是否無進程存在/ 判斷是否無進程被掛起/ 輸入需要喚醒進

14、程 IDshumu-;printf("n 已經成功殺死進程 n");flag=1;break;if(flag=0) printf("n 要殺死的進程不存在 n"); 示void huanxing()scanf("%d",&pid);for(int i=0;i<20;i+)if(pid=neicuni.pid)flag=false;if(neicuni.zhuangtai=2) / 判斷該進程是否被掛起，若 沒有則將其喚醒并將 guaqi 自減一neicuni.zhuangtai=1;guaqi-;printf("

15、;n 已經成功喚醒進程 n");else if(neicuni.zhuangtai=2) printf("n 要喚醒的進程已被掛起 n");/ 若目標進程已被掛起，則顯示要喚醒的進程已被掛起'flag=1;break;if(!flag) printf("n 要喚醒的進程不存在 n"); / 若要喚醒的進程不存在，給出顯 示void viewall()for(int i=0;i<20;i+)/ 函數查看內存狀態/ 顯示所有 20 個內存單元的狀態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;/ 主函數/ 先將內存 zhuangtai 位清零while(n)printf("n*n");/ 用戶操作界面printf("n);printf(

17、"n*printf("n printf("n printf("n printf("n1. 創建新的進程2. 查看運行進程n");3. 喚出某個進程4. 殺死某個進程n");5. 喚醒某個進程6. 查看內存狀態n");7. 退出進程n");進程演示系統 *n"););printf("nprintf("n 請選擇( 1-7 ) n");/ 功能選擇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、程序運行演示與截圖(1)創建新進程，依次建立進程1、2、3，圖中為建立進程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 創建新的進程2 查看運行咗程3 .喚出茸個逹稈4 殺死菇個咗稈喚醒

19、某個進程4查看內存狀態 7 退岀講程MM MMKMMK KXKMMMMKKKMMMMMKrfXKX HMMKMK(1-7)1請輸入新咗枉卩也2輛入壯制瞇級2請輸入新咗程大小2謹輸入新子薦內容(2)查看運行的進程與查看內存狀態程演 示系統創建新的進程2 -查看運行進程 氛喚出某個進程嗎殺死某個進程 乳喚醒某個進程 氣查看內存狀態叭退出迸程請選擇(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)換出進程。圖中以換出進程 3為例。J 程演 7J 系 統 xxxxwmxxH創建新的進程2-查看運彳亍進程 氛喚岀某個進程4 殺死某個進程 £ -喚醒某個進程 J查看內存狀態 臨退岀進程X it 貝!MX 且 MiJKJCiCmtiOtaiCJlCNiCMUXItiiiiiJCHKMUmtNWMlj青選擇(1-7)3輸入喚出進程5值已經成功換岀迸程(4) 此時再次查看運行的進程與查看內存狀態，可以看到進程3已不在運行的進程中，內存狀態中其zhuangtai標識等于2，表明進程3確實已被換出。1 創建新的進程 史喚出某個進程 E.喚醒某個進

21、程門退出進程氏查看運行進程 乩殺死某個進程 查看內存狀態*選擇(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) 喚醒進程。圖為將進程3喚醒創建新的進程趴沓看運行進程沢喚出某個進程4 殺死某個進程 皐喚醒某個進程6 查看內存狀態 叭退出進程KKaCJiC3<W>OCA<>CSCJ<MICJ<K&g

25、t;C>CKX<K>*IIA<>t»!M3<KXXIKj< 請選擇(1-7)5輸入P"3已經成功喚醛進程jOLlOOCJCJCJCjOLlOCJCJCJCJCjOLlOtJtKMtKjMIftKJBJtKMtKjMIft(6) 此時再次查看運行的進程與查看內存狀態，可以看到進程3重新出現在運行的進程中，且內存狀態中其 zhuangtai標識等于1，表明進程3已被成功喚nmwxw 丁¥呈演下系纟充KHi科首材xmiifTill1-創建新的進程洪查看運行進程 喚岀某個進程 乳殺死某個進程喚醒某個進程查看內存狀態 兀退出進程請選

26、擇(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 )殺死進程。圖中以殺死進程 3為例，并附以殺死后運行的進程與內存狀態圖，內存狀態中進程3的zhuangtai=O ，表示進程3已被殺死。*進程嘖不系統創建新的進程 沢喚出某個進程 喚釀某入進程2 一查看運行進程 乳殺死某個進程 肛查看內存狀態7 退岀進程XKX fcfJC :MHf：MX：MXKaiXPO<liEXKXjfKWM：miiWM：XII選ft (1-7)6pid=louxian Idaxiao =lzhuangtinfo=l pid=2yvuxin *2dxidu*2i£iucLPkyit«ii ilinf u-2