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操作系统实验2-Linux进程控制

操作系统实验2-Linux进程控制
操作系统实验2-Linux进程控制

实验2 Linux 进程控制

一. 实验目的

1.学会查看和杀死进程。

2.加深对进程概念的理解,明确进程与程序的区别。

3.熟悉linux 下vi 的使用。

二. 实验指导

1. 查看系统中的进程

格式:ps [选项]

例如:ps //显示当前用户在shell 下所运行的进程。

ps -u osmond //显示用户osmond 的进程。

ps -aux //显示系统中正在运行的所有进程的详细信息。

2. 杀死系统中的进程

格式:kill [signal] PID

PID 是进程的识别号;signal 是向进程发出的进程信号。

3. vi 文本编辑工具

进入Linux 的字符界面,输入vi file ,进入vi 编辑程序。

vi 提供了输入模式(insert mode )和命令模式(command mode )。使用者进入vi 后,即处在命令模式下,此刻键入i 转换到输入模式。

在输入模式下,按ESC 可切换到命令模式。命令模式下,常用的指令有:

:q! 离开vi ,并放弃刚在缓冲区内编辑的内容

:wq 将缓冲区内的资料写入磁盘中,并离开vi

:n 光标直接跳到第n

:w 将当前编辑的内容存盘

ESC 离开输入模式

4. 有关进程控制系统调用

三.实验内容

1. 请在字符界面下完成下列作业控制操作:

? 显示当前运行的进程

? 运行cat 命令

函数名

调用格式 功能 fork() int fork()

例:

pid=fork(); 创建一个新进程,fork( )返回值意义如下: 0:在子进程中,pid 变量保存的fork( )返回值为

0,表示当前进程是子进程。

>0:在父进程中,pid 变量保存的fork( )返回值

为子进程的id 值(进程唯一标识符)。

-1:创建失败。

execl() int execl(新程序名,0) 重新加载进程,用新程序替换原进程。如

execl("bin/ls",0); 用bin/ls 替换原进程。

wait () int wait(int status) 例: wait(); 等待子进程运行结束。如果子进程没有完成,父进

程一直等待。wait( )将调用进程挂起,直至其子进

程因暂停或终止而发来软中断信号为止。如果在

wait( )前已有子进程暂停或终止,则调用进程做适

当处理后便返回。

exit () void exit(int status)

终止进程的执行

cat > example

输入若干字符如this is a example.

?新建一个终端窗口,显示当前运行的进程

?杀死cat进程

2. vi工具的使用

(1) 进入Linux的字符界面,输入vi,进入vi。

例:$vi hello.c

(2) 利用实验指导中的相关内容完成在屏幕上显示“Hello world”的C语言源程序hello.c 的创建。保存上述程序,并退出vi。

3 用gcc编译上述C程序,并运行之。

编译:gcc –o hello hello.c

运行:./hello

4 进程控制之一:

(1) 先在vi窗口中编写下列程序:

使用系统调用fork()创建两个子进程。当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示“a“;子进程分别显示字符”b“和字符“c”。

(2) 保存上述程序,并退出vi。

(3) 编译并多次运行上述程序,分析运行结果。

参考程序

}

5. 进程控制之二:分析下列程序的运行结果,getpid()函数为取当前进程号。

6.进程控制之三:分析下列程序的运行结果

进程控制之四:

创建一个子进程输出pid,并给它加载新程序hello,hello即上述显示“Hello world”程序和pid。

提示:创建程序parent.c,在该程序中创建子进程,在子进程分支中用execl加载hello。四.实验报告

(1)需给出实验课题、目的与主要内容要求。

(2)实际进行的实验详细记录:完整的命令串或程序、执行结果、结果分析。

计算机操作系统进程调度实验研究报告

计算机操作系统进程调度实验研究报告

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

操作系统实验题:设计一若干并发进程的进程调度程序 一、实验目的 无论是批处理系统、分时系统还是实时系统,用户进程数一般都大于处理机数,这将导致用户进程互相争夺处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略,动态地把处理及分配给处于就绪队列中的某一进程,以使之执行。进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验可以加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。并体会了优先数和先来先服务调度算法的具体实施办法。 二、实验要求 用高级语言编写和调试一个进程调度程序,以加深对进程的概念及进程调度算法的理解. 三、实验内容 进程调度算法:采用最高优先数优先的调度算法(即把处理机分配给优先数最高的进程)和先来先服务算法(将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列,并按照先来先服务的方式进行调度处理)。 每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。进程控制块可以包含如下信息:进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。 进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定(也可以由随机数产生)。进程的到达时间为进程输入的时间。 进程的运行时间以时间片为单位进行计算。 每个进程的状态可以是就绪W(Wait)、运行R(Run)、或完成F(Finish)三种状态之一。 就绪进程获得CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。 如果运行一个时间片后,进程的已占用CPU时间已达到所需要的运行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数减1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待CPU。 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列、以及各个进程的PCB,以便进行检查。重复以上过程,直到所要进程都完成为止。 四、实验算法流程

linux进程控制 实验报告

长安大学 操作系统实验报告 实验课程:操作系统 实验名称:linux进程控制 学院:信息学院 专业:软件工程 学号:2406090106 姓名:刘建 日期:2012-5-09

一、实验目的 熟悉进程的创建过程,了解系统调用函数fork() 和execl()。 二、实验内容 1、阅读实例代码fork1,并编辑、编译、运行,记录程序的运行结果,尝试给出合理的解释,查阅有关资料,掌握系统调用fork( )的用法,返回值的意义。 2、阅读实例代码fork2,并编辑、编译、运行,记录程序的运行结果,尝试给出合理的解释,查阅有关资料,掌握在程序中运行一个操作系统命令和运行一个程序的方法。 3、修改fork2,使之能把运行的命令和程序作为参数传给fork2。 三、设计思想 1、程序框架

pid = -1 pid = 0pid> 0 2、用到的文件系统调用函数 fork() 和execl() 四、调试过程 1、测试数据设计 (1)fork1 命名程序1: 编写程序1:

编译程序1: 运行程序1: (2)fork2

编写程序2: 运行程序2:

(3)修改fork2 编写修改程序2: 修改后的运行结果: 2、测试结果分析 (1)对于程序1:因为系统调用fork()函数是一次调用两次返回值,而且先生成子进程还是父进程是不确定的,所以第一次执行生成子进程的时候返回的pid = 0,判断pid!=-1,所以输出了I’m the child. I’m the parent. 第二次,执行父进程的时候,返回的是子进程的进程号pid> 0,即pid的值仍然不为-1,所以又输出了一次I’m the child. I’m the parent。 (2)对于程序2:第一次调用fork()函数时,由于执行的是子进程还是父进程是随机的,所以第一次对父进程返回的是子进程的进程号(大于0),即pid> 0,所以输出I’m the parent. Program end.当第二次执行子进程时返回值是0,即pid = 0,所以输出I’m the child. 并调用了execl()函数,查看了指定路径中的文件。

操作系统实验-进程控制

实验一、进程控制实验 1.1 实验目的 加深对于进程并发执行概念的理解。实践并发进程的创建和控制方法。观察和体验进程的动态特性。进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过程。掌握进程控制的方法,了解父子进程间的控制和协作关系。练习Linux 系统中进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。 1.2 实验说明 1)与进程创建、执行有关的系统调用说明进程可以通过系统调用fork()创建子进程并和其子进程并发执行.子进程初始的执行映像是父进程的一个复本.子进程可以通过exec()系统调用族装入一个新的执行程序。父进程可以使用wait()或waitpid()系统调用等待子进程的结束并负责收集和清理子进程的退出状态。 fork()系统调用语法: #include pid_t fork(void); fork 成功创建子进程后将返回子进程的进程号,不成功会返回-1. exec 系统调用有一组6 个函数,其中示例实验中引用了execve 系统调用语法: #include int execve(const char *path, const char *argv[], const char * envp[]); path 要装入 的新的执行文件的绝对路径名字符串. argv[] 要传递给新执行程序的完整的命令参数列表(可以为空). envp[] 要传递给新执行程序的完整的环境变量参数列表(可以为空).

Exec 执行成功后将用一个新的程序代替原进程,但进程号不变,它绝不会再返回到调用进程了。如果exec 调用失败,它会返回-1。 wait() 系统调用语法: #include #include pid_t wait(int *status); pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int option); status 用 于保留子进程的退出状态 pid 可以为以下可能值: -1 等待所有PGID 等于PID 的绝对值的子进程 1 等待所有子进程 0 等待所有PGID 等于调用进程的子进程 >0 等待PID 等于pid 的子进程option 规 定了调用waitpid 进程的行为: WNOHANG 没有子进程时立即返回 WUNTRACED 没有报告状态的进程时返回 wait 和waitpid 执行成功将返回终止的子进程的进程号,不成功返回-1。 getpid()系统调用语法: #include #include pid_t getpid(void); pid_t getppid(void); getpid 返回当前进程的进程号,getppid 返回当前进程父进程的进程号 2)与进程控制有关的系统调用说明可以通过信号向一个进程发送消息以控制进程的 行为。信号是由中断或异常事件引发的,如:键盘中断、定时器中断、非法内存引

实验二进程管理

实验二进程管理 (一)实验目的或实验原理 1.加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。 2.进一步认识并发执行的实质。 3.分析进程竞争资源现象,学习解决进程互斥的方法。 4.了解Linux系统中进程通信的基本原理。 (二)实验内容 1.进程的创建。 2.进程的控制。 3.①编写一段程序,使其现实进程的软中断通信。 要求:使用系统调用fork()创建两个子进程,再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按DEL键);当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止: Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed! ②在上面的程序中增加语句signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 观察执行结果,并分析原因。 4.进程的管道通信。 编制一段程序,实现进程的管理通信。 使用系统调用pipe()建立一条管道线;两个子进程P1和P2分别向管道中写一句话: Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息,显示在屏幕上。 要求父进程先接收子进程P1发来的消息,然后再接收子进程P2发来的消息。 实验2 指导 [实验内容] 1.进程的创建 〈任务〉 编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符;父进程显示字符“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 〈程序〉 #include<> main() { int p1,p2; if(p1=fork()) /*子进程创建成功*/ p utchar('b'); else { if(p2=fork()) /*子进程创建成功*/

进程管理实验报告

实验2过程管理实验报告学生号姓名班级电气工程系过程、过程控制块等基本原理过程的含义:过程是程序运行过程中对数据集的处理,以及由独立单元对系统资源的分配和调度。在不同的数据集上运行程序,甚至在同一数据集上运行多个程序,是一个不同的过程。(2)程序状态:一般来说,一个程序必须有三种基本状态:就绪、执行和阻塞。然而,在许多系统中,过程的状态变化可以更好地描述,并且增加了两种状态:新状态和终端状态。1)就绪状态,当一个进程被分配了除处理器(CPU)以外的所有必要资源时,只要获得了处理器,进程就可以立即执行。此时,进程状态称为就绪状态。在系统中,多个进程可以同时处于就绪状态。通常,这些就绪进程被安排在一个或多个队列中,这些队列称为就绪队列。2)一旦处于就绪状态的进程得到处理器,它就可以运行了。进程的状态称为执行状态。在单处理器系统中,只有一个进程在执行。在多处理器系统中,可能有多个进程在执行中。3)阻塞状态由于某些事件(如请求输入和输出、额外空间等),执行进程被挂起。这称为阻塞状态,也称为等待状态。通常,处于阻塞状态的进程被调度为-?这个队列称为阻塞队列。4)新状态当一个新进程刚刚建立并且还没有放入就绪队列中时,它被称为新状态。5)终止状态是

什么时候-?进程已正常或异常终止,操作系统已将其从系统队列中删除,但尚未取消。这就是所谓的终结状态。(3)过程控制块是过程实体的重要组成部分,是操作系统中最重要的记录数据。控制块PCB记录操作系统描述过程和控制过程操作所需的所有信息。通过PCB,一个不能独立运行的程序可以成为一个可以独立运行的基本单元,并且可以同时执行一个进程。换句话说,在进程的整个生命周期中,操作系统通过进程PCB管理和控制并发进程。过程控制块是系统用于过程控制的数据结构。系统根据进程的PCB来检测进程是否存在。因此,进程控制块是进程存在的唯一标志。当系统创建一个进程时,它需要为它创建一个PCB;当进程结束时,系统回收其PCB,进程结束。过程控制块的内容过程控制块主要包括以下四个方面的信息。过程标识信息过程标识用于对过程进行标识,通常有外部标识和内部标识。外部标识符由流程的创建者命名。通常是一串字母和数字。当用户访问进程时使用。外部标识符很容易记住。内部标识符是为了方便系统而设置的。操作系统为每个进程分配一个唯一的整数作为内部标识符。通常是进程的序列号。描述性信息(process scheduling message)描述性信息是与流程调度相关的一些有关流程状态的信息,包括以下几个方面。流程状态:表

操作系统实验报告--实验一--进程管理

实验一进程管理 一、目的 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念,并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。 二、实验内容及要求 1、设计进程控制块PCB的结构(PCB结构通常包括以下信息:进程名(进程ID)、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。可根据实验的不同,PCB结构的内容可以作适当的增删)。为了便于处理,程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。 2、系统资源(r1…r w),共有w类,每类数目为r1…r w。随机产生n进程P i(id,s(j,k),t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间,在运行过程中,会随机申请新的资源。 3、每个进程可有三个状态(即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B),并假设初始状态为就绪状态。建立进程就绪队列。 4、编制进程调度算法:时间片轮转调度算法 本程序用该算法对n个进程进行调度,进程每执行一次,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1。在调度算法中,采用固定时间片(即:每执行一次进程,该进程的执行时间片数为已执行了1个单位),这时,CPU时间片数加1,进程还需要的时间片数减1,并排列到就绪队列的尾上。 三、实验环境 操作系统环境:Windows系统。 编程语言:C#。 四、实验思路和设计 1、程序流程图

2、主要程序代码 //PCB结构体 struct pcb { public int id; //进程ID public int ra; //所需资源A的数量 public int rb; //所需资源B的数量 public int rc; //所需资源C的数量 public int ntime; //所需的时间片个数 public int rtime; //已经运行的时间片个数 public char state; //进程状态,W(等待)、R(运行)、B(阻塞) //public int next; } ArrayList hready = new ArrayList(); ArrayList hblock = new ArrayList(); Random random = new Random(); //ArrayList p = new ArrayList(); int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数,n为初始化进程个数 //r为可随机产生的进程数(r=m-n) //a,b,c分别为A,B,C三类资源的总量 //i为进城计数,i=1…n //h为运行的时间片次数,time1Inteval为时间片大小(毫秒) //对进程进行初始化,建立就绪数组、阻塞数组。 public void input()//对进程进行初始化,建立就绪队列、阻塞队列 { m = int.Parse(textBox4.Text); n = int.Parse(textBox5.Text); a = int.Parse(textBox6.Text); b = int.Parse(textBox7.Text); c = int.Parse(textBox8.Text); a1 = a; b1 = b; c1 = c; r = m - n; time1Inteval = int.Parse(textBox9.Text); timer1.Interval = time1Inteval; for (i = 1; i <= n; i++) { pcb jincheng = new pcb(); jincheng.id = i; jincheng.ra = (random.Next(a) + 1); jincheng.rb = (random.Next(b) + 1); jincheng.rc = (random.Next(c) + 1); jincheng.ntime = (random.Next(1, 5)); jincheng.rtime = 0;

进程管理实验报告

进程的控制 1 .实验目的 通过进程的创建、撤消和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解,明确进程与程序之间的区别。 【答:进程概念和程序概念最大的不同之处在于: (1)进程是动态的,而程序是静态的。 (2)进程有一定的生命期,而程序是指令的集合,本身无“运动”的含义。没有建立进程的程序不能作为1个独立单位得到操作系统的认可。 (3)1个程序可以对应多个进程,但1个进程只能对应1个程序。进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。 (4)进程和程序的组成不同。从静态角度看,进程由程序、数据和进程控制块(PCB)三部分组成。而程序是一组有序的指令集合。】2 .实验内容 (1) 了解系统调用fork()、execvp()和wait()的功能和实现过程。 (2) 编写一段程序,使用系统调用fork()来创建两个子进程,并由父进程重复显示字符串“parent:”和自己的标识数,而子进程则重复显示字符串“child:”和自己的标识数。 (3) 编写一段程序,使用系统调用fork()来创建一个子进程。子进程通过系统调用execvp()更换自己的执行代码,新的代码显示“new

program.”。而父进程则调用wait()等待子进程结束,并在子进程结束后显示子进程的标识符,然后正常结束。 3 .实验步骤 (1)gedit创建进程1.c (2)使用gcc 1.c -o 1编译并./1运行程序1.c #include #include #include #include void mian(){ int id; if(fork()==0) {printf(“child id is %d\n”,getpid()); } else if(fork()==0) {printf(“child2 id %d\n”,getpid()); } else {id=wait(); printf(“parent id is %d\n”,getpid()); }

第二章 操作系统进程(练习题标准答案)

第二章操作系统进程(练习题答案)

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 2

第二章进程管理 1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理,以方便用户、提高计算机使 用效率的一种系统软件。它的主要功能有:处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管 理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的 窗口式的 (3) 系统软件,后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的 的系统软件。在 (5) 操作系统控制下,计算机能及时处理由过程控制反馈的信息 并作出响应。 供选答案: (1): A. 应用软件 B. 系统软硬件 C. 资源 D. 设备 (2): A. 数据 B. 作业 C. 中断 D. I/O (3): A. 分时 B. 多任务 C. 多用户 D. 实时 (4): A. PASCAL B. 宏 C. 汇编 D. C (5): A. 网络 B. 分时 C. 批处理 D. 实时 答案:CBBDD 2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件,是 (2) 的接口。 在处理机管理中,进程是一个重要的概念,它由程序块、 (3) 和数据块三部 分组成,它有3种基本状态,不可能发生的状态转换是 (4) 。 虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间,它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。 供选答案: (1): A. 输入和输出 B. 键盘操作 C. 管理和控制 D. 汇编和执行 (2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设 C. 高级语言和机器语言 D. 用户和计算机 (3): A. 进程控制块 B. 作业控制块 C. 文件控制块 D. 设备控制块 (4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态 C. 运行态转换为等待态 D. 等待态转换为运行态 (5): A. 软盘 B. 硬盘 C. CDROM D. 寄存器 答案:CDADB 3.在计算机系统中,允许多个程序同时进入内存并运行,这种方法称为 D。 A. Spodling技术 B. 虚拟存储技术 C. 缓冲技术 D. 多道程序设计技术 4.分时系统追求的目标是 C。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5.引入多道程序的目的是 D。

操作系统实验二(进程管理)

操作系统进程管理实验 实验题目: (1)进程的创建编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 (2)进程的控制修改已编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,在观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。 (3)编制一段程序,使其实现进程的软中断通信。要求:使用系统调用fork( )创建两个子进程,再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按Del键);当捕捉到中断信号后,父进程调用系统调用kill( )向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止:Child process 1 is killed by parent! Child process 2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止:Parent process is killed! 在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG_IGN)和signal(SIGQUIT, SIG_IGN),观察执行结果,并分析原因。 (4)进程的管道通信编制一段程序,实现进程的管道通信。使用系统调用pipe( )建立一条管道线;两个进程P1和P2分别向管道各写一句话:Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息,显示在屏幕上。要求父进程先接收子进程P1发来的消息,然后再接收子进程P2发来的消息。 实验源程序及报告: (1)、进程的创建 #include int main(int argc, char *argv[]) { int pid1,pid2; /*fork first child process*/ if ( ( pid1=fork() ) < 0 ) { printf( "ProcessCreate Failed!"); exit(-1); }

浙工大过程控制实验报告

浙工大过程控制实验报告 202103120423徐天宇过程控制系统实验报告 实验一:系统认识及对象特性测试 一实验目的 1了解实验装置结构和组成及组态软件的组成使用。 2 熟悉智能仪表的使用及实验装置和软件的操作。 3熟悉单容液位过程的数学模型及阶跃响应曲线的实验方法。 4学会有实际测的得单容液位过程的阶跃响应曲线,用相关的方法分别确定它们的参数,辨识过程的数学模型。二实验内容 1 熟悉用MCGS组态的智能仪表过程控制系统。 2 用阶跃响应曲线测定单容液位过程的数学模型。三实验设备 1 AE2000B型过程控制实验装置。 2 计算机,万用表各一台。 3 RS232-485转换器1只,串口线1根,实验连接线若干。四实验原理 如图1-1所示,设水箱的进水量为Q1,出水量为Q2,水箱的液面高度为h,出水阀V2固定于某一开度值。根据物料动态平衡的关系,求得: 在零初始条件下,对上式求拉氏变换,得:

式中,T为水箱的时间常数(注意:阀V2的开度大小会影响到水箱的时间常数),T=R2*C,K=R2为单容对象的放大倍数, R1、R2分别为V1、V2阀的液阻,C 为水箱的容量系数。 阶跃响应曲线法是指通过调节过程的调节阀,使过程的控制输入产生一个阶跃变化,将被控量随时间变化的阶跃响应曲线记录下来,再根据测试记录的响应曲线求取输入输出之间的数学模型。本实验中输入为电动调节阀的开度给定值OP,通过改变电动调节阀的开度给定单容过程以阶跃变化的信号,输出为上水箱的液位高度h。电动调节阀的开度op通过组态软件界面有计算机传给智能仪表,有智能仪表输出范围为:0~100%。水箱液位高度有由传感变送器检测转换为4~20mA的标准信号,在经过智能仪表将该信号上传到计算机的组态中,由组态直接换算成高度值,在计算机窗口中显示。因此,单容液位被控对象的传递函数,是包含了由执行结构到检测装置的所有液位单回路物理关系模型有上述机理建模可知,单容液位过程是带有时滞性的一阶惯性环节,电动调节阀的开度op,近似看成与流量Q1成正比,当电动调节阀的开度op为一常量作为阶跃信号时,该单容液位过程的阶跃响应为 需要说明的是表达式(2-3)是初始量为零的情况,如果是在一个稳定的过程下进行的阶跃响应,即输入量是在原来的基础上叠加上op的变化,则输出表达式是对应原来输出值得基础上的增

第二章-操作系统进程(练习题答案)

第二章进程管理 1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理,以方便用户、提高计算机使 用效率的一种系统软件。它的主要功能有:处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管 理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的 窗口式的 (3) 系统软件,后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的 的系统软件。在 (5) 操作系统控制下,计算机能及时处理由过程控制反馈的信息 并作出响应。 供选答案: (1): A. 应用软件 B. 系统软硬件 C. 资源 D. 设备 (2): A. 数据 B. 作业 C. 中断 D. I/O (3): A. 分时 B. 多任务 C. 多用户 D. 实时 (4): A. PASCAL B. 宏 C. 汇编 D. C (5): A. 网络 B. 分时 C. 批处理 D. 实时 答案:CBBDD 2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件,是 (2) 的接口。 在处理机管理中,进程是一个重要的概念,它由程序块、 (3) 和数据块三部 分组成,它有3种基本状态,不可能发生的状态转换是 (4) 。 虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间,它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。 供选答案: (1): A. 输入和输出 B. 键盘操作 C. 管理和控制 D. 汇编和执行 (2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设 C. 高级语言和机器语言 D. 用户和计算机 (3): A. 进程控制块 B. 作业控制块 C. 文件控制块 D. 设备控制块 (4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态 C. 运行态转换为等待态 D. 等待态转换为运行态 (5): A. 软盘 B. 硬盘 C. CDROM D. 寄存器 答案:CDADB 3.在计算机系统中,允许多个程序同时进入内存并运行,这种方法称为 D。 A. Spodling技术 B. 虚拟存储技术 C. 缓冲技术 D. 多道程序设计技术 4.分时系统追求的目标是 C。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5.引入多道程序的目的是 D。

过程控制实验报告

《过程控制实验》 实验报告

第一章、过程控制实验装置的认识 一、过程控制实验的基本内容及概述 本次过程控制实验主要是对实验室的水箱水位进行控制。水箱液位控制系统是一个简单控制系统,所谓简单液位控制系统通常是指由一个被控对象、一个检测变送单元(检测元件及变送器)、以个控制器和一个执行器(控制阀)所组成的单闭环负反馈控制系统,也称为单回路控制系统。 简单控制系统有着共同的特征,它们均有四个基本环节组成,即被控对象、测量变送装置、控制器和执行器。 图1-1 水箱液位控制系统的原理框图 这是单回路水箱液位控制系统,单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定,而调节器只接受一个测量信号,其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的恒定参数是液位的给定高度,即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。 二、主要设备 1)水路装置的认识 过程控制实验用的水路装置图如下

图1-2 水路图 由水路装置图我们看到,装置主要有水箱,交流电动泵,热炉,管道,电动阀,电磁阀,流量计,液位传感器,温度传感器组成,可以构成一个完整的过程控制实验平台。从上图我们可以看出,装置主要分为两大部分,第一水路,管道,热炉,水箱等等物理对象,第二是传感器,执行机构等等的控制部分的装置。 实验装置具体介绍如下:

b)电气连接图 由电气装置的图我们可以看到,所有的电器连接都在这里,主要是一些传感器信号,电动驱动信号,用于电动装置的驱动。 见附件 c)操作面板图: 从操作面板上我们可以看到主要是由四个表,由P909构成,用于测量控制压力、流量、液位、温度的测量以及控制,PV代表反馈测量,外给定可以用于串级控制,OUT用于输出信号,以上接口均使用4-20mA标准 见附件 第二、三章、实验系统的认知(包括力控软件,P909,实验装置) a)力控软件的安装 首先使用光盘里的Setup.exe安装力控软件的主题部分,然后将IO Servers文件夹拷到力控软件的安装目录下,安装IO Servers驱动 然后打开力控软件,寻找到力控软件的目录,点击开发模式,然后找到COM设置的部分,如图

实验二 进程管理

实验二进程管理 实验目的 通过进程的创建、撤销和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解,明确进程与程序的区别。 实验内容 1、了解系统调用fork()、exec()、exit()和waitpid()的功能和实现过程。 2、编写一段程序,使用系统调用fork()创建两个子进程。当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 3、编写一段程序,使用系统调用fork()来创建一个子进程,子进程通过系统调用exec()更换自己的执行代码,显示新的代码“new program.”后,调用exit()结束。而父进程则调用waitpid()等待子进程结束,并在子进程结束后显示子进程的标识符,然后正常结束。

实验指导 一、所涉及的系统调用 1、getpid 在2.4.4版内核中,getpid是第20号系统调用,其在Linux函数库中的原型是: getpid的作用很简单,就是返回当前进程的进程ID,请大家看以下的例子: 这个程序的定义里并没有包含头文件sys/types.h,这是因为我们在程序中没有用到pid_t类型,pid_t类型即为进程ID的类型。事实上,在i386架构上(就是我们一般

PC计算机的架构),pid_t类型是和int类型完全兼容的,我们可以用处理整形数的方法去处理pid_t类型的数据,比如,用"%d"把它打印出来。 编译并运行程序getpid_test.c: 再运行一遍: 正如我们所见,尽管是同一个应用程序,每一次运行的时候,所分配的进程标识符都不相同。 2、fork 在2.4.4版内核中,fork是第2号系统调用,其在Linux函数库中的原型是:

操作系统-进程管理实验报告

实验一进程管理 1.实验目的: (1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别; (2)进一步认识并发执行的实质; (3)分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法; (4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。 2.实验预备内容 (1)阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理概念的理解; (2)阅读Linux的fork()源码文件,分析进程的创建过程。 3.实验内容 (1)进程的创建: 编写一段程序,使用系统调用fork() 创建两个子进程。当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 源代码如下: #include #include #include #include #include int main(int argc,char* argv[]) { pid_t pid1,pid2; pid1 = fork(); if(pid1<0){ fprintf(stderr,"childprocess1 failed"); exit(-1); } else if(pid1 == 0){ printf("b\n"); } 1/11

else{ pid2 = fork(); if(pid2<0){ fprintf(stderr,"childprocess1 failed"); exit(-1); } else if(pid2 == 0){ printf("c\n"); } else{ printf("a\n"); sleep(2); exit(0); } } return 0; } 结果如下: 分析原因: pid=fork(); 操作系统创建一个新的进程(子进程),并且在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序;上下文和数据,绝大部分就是原进程(父进程)的拷贝,但它们是两个相互独立的进程!因此,这三个进程哪个先执行,哪个后执行,完全取决于操作系统的调度,没有固定的顺序。 (2)进程的控制 修改已经编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。 将父进程的输出改为father process completed 2/11

实验项目二进程管理

实验项目二进程管理 一、实验目的 1.理解进程的概念,掌握父、子进程创建的方法。 2.认识和了解并发执行的实质,掌握进程的并发及同步操作。 二、实验内容 1.编写一C语言程序,实现在程序运行时通过系统调用fork( ) 创建两个子进程,使父、子三进程并发执行,父亲进程执行 时屏幕显示“I am father ,”儿子进程执行时屏幕显示“I am son ”,女儿进程执行时屏幕显示“ I am daughter。” 2.多次连续反复运行这个程序,观察屏幕显示结果的顺序,直 至出现不一样的情况为止。记下这种情况,试简单分析其原 因。 3.修改程序,在父、子进程中分别使用wait() 、exit()等系统调用 “实现”其同步推进,并获取子进程的ID 号及结束状态值。 多次反复运行改进后的程序,观察并记录运行结果。 三、源程序及运行结果 源程序 1: #include #include #include #include int main() { pid_t pid; char *a; int num; printf("starting:\n");

pid = fork(); if (pid == -1) { printf("failed"); exit(1); } else if (pid == 0) { a = "I am son"; } else { a = "I am father"; pid = fork(); if (pid == -1) { printf("failed"); exit(1); } else if (pid == 0) { a = "I am daughter"; } } for (num=3;num>0;num--) { puts(a); sleep(1); } exit(0); } 运行结果:

操作系统实验二

操作系统实验实验二进程管理 学号 1215108019 姓名克帆 学院信息学院 班级 12电子2

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: 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、通用寄存器的容、堆栈容、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。

实验二

实验2 进程管理 1、实验目的 (1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。 (2)进一步认识并发执行的实质。 (3)分析进程竞争资源现象,学习解决进程互斥的方法。 (4)了解Linux系统中进程通信的基本原理。 2、实验预备内容 (1)阅读Linux的sched.h源文件,加深对进程管理概念的理解。 (2)阅读Linux的fork.c源文件,分析进程的创建过程。 3、实验内容 (1)进程的创建 编写一段源程序,使系统调用fork()创建两个子进程,当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。(2)进程的控制 修改已编写的程序,将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话,在观察程序执行时屏幕出现的现象,并分析原因。 如果在程序中使用调用lockf()来给每一个子进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。 (3)①编写一段程序,使其实现进程的软中断通信。 要求:使用系统调用fork()创建两个子进程,再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即按DEL键);当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止: Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后,输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed! ②在上面的程序中增加语句signal (SIGNAL, SIG-IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG-IGN), 观察执行结果,并分析原因。

操作系统习题集------进程管理

习题集 - 2 - 进程管理 1. 在优先级调度中,__________类进程可能被“饿死”,即长时间得不到调度。 A.短进程 B.长进程 C.低优先级进程 D.大内存进程 解: C。优先级调度算法(PRI)的基本思想是:内核为每个进程赋予一个优先级,进程按照优先级的大小顺序在就绪队列中排队,内核将CPU分配给就绪队列头部的第一个进程——优先级最大的进程。因此,进程的优先级越低,在就绪队列中的排队位置就越靠近队列尾,获得运行之前的等待时间就越长。低优先级的进程必须等待所有高优先级进程运行结束后才会被调度运行。如果不断有高优先级的进程加入就绪队列,那么低优先级进程就会一直等待下去。这就是所谓的“饿死”现象。 2. 在下面的系统调用中,__________不会导致进程阻塞。 A.读/写文件 B.获得进程PID C.申请内存 D.发送消息 解: B。当正在执行的进程需要使用某种资源或等待某个事件时,如果资源已被其他进程占用或事件尚未出现,该进程不能获得所需的资源而无法继续运行,于是,进程将被阻塞。进程在阻塞状态中等待资源被释放,或等待事件的发生。所以,进程在执行系统调用时,如果需要使用某种资源,就可能导致进程阻塞。“读/写文件”需要使用设备和文件缓冲区;“申请内存”需要分配内存资源;“发送消息”需要使用消息缓冲区。 3. 下面关于临界区的叙述中,正确的是__________ A.临界区可以允许规定数目的多个进程同时执行 B.临界区只包含一个程序段 C.临界区是必须互斥地执行的程序段 D.临界区的执行不能被中断 解: C。临界段(临界区)的概念包括两个部分:①临界资源:必须互斥访问的资源。例如,需要独占使用的硬件资源,多个进程共享的变量、结构、队列、栈、文件等软件资源。②临界区:访问临界资源的、必须互斥地执行的程序段。即,当一个进程在某个临界段中执行时,其他进程不能进入相同临界资源的任何临界段。

复习课件操作系统实验二进程管理.doc

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: 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2.8节介绍Linux系统的PCB结构。

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