计算机操作系统进程通信

重庆交通大学 综合性设计性实验报告

班 级：

姓 名：实验项目名称：

实验项目性质：

实验所属课程：

实验室(中心)：

指 导 教 师 ：

实验完成时间： 计 科 专业 2010级四班 叶秀梁 模 拟 进 程 并 发 执 行 操 作 系 统 多 任 务 计算机操作系统 语 音 大 楼 8 楼 801 米波 2012 年 11 月 4 日

教师评阅意见：

实验成绩： 签名： 年 月 日

一、实验目的

1、通过实验来模拟进程的并发执行，来深入了解什么事操作系统的进程，以及进程有些什么特性。

2、了解进程间是如何做到并发执行的，进程间是如何做到资源共享的。以及验证进程在运行过程中的进度是随机的，不可控制的。

3、通过实验来了解进程的三种状态以及状态间的转换条件。 4、加深对进程概念的理解； 5、认识进程并发

计算机操作系统

实验名称：熟悉Linux操作系统（进程观测）

一 实验目的

（1）了解在Linux操作系统中进程的特点和表现形式 （2）掌握Linux查看进程的方式与方法 （3）在一个进程中创建另一个进程的方法

（4）掌握父进程和子进程的关系和fork的用法 二 实验内容 二、实验内容

（1）编写一个简单的程序，使用ps或top工具观察该进程的的ID号，并使用kill工具终止进程运行。

（2）编写一个程序，使用fork函数生成一个子进程，并使用相关工具观察进程状态。 三、实验步骤 (1)

#include int main() { //设计一个循环，使其反复运行，方便观察 while(1) { printf(\ } return 0; }

文件名命名为process1.c,使用gcc process1.c -o process编译该程序。运行该程序，打开其它一个终端窗口，输入命令top，观察名称为process1的进程，记录各项数据（包括进程号）。使用\进程号\直接杀死该进程。观察进程是否消失？

需要记录的数据：进程状态中的id，内存使用和CPU占有率。由于该进程一直处于循环中，思考id、内存使用和cpu占有率哪一个因素和循环

计算机操作系统试题

一 填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。 6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。

12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进

操作系统随堂练

Ch1

1. 在单处理机系统中实现并发技术后，_______

A．进程间在一个时间段内并行运行，CPU与外设间并行工作 B．进程间在一个时刻点上并行运行，CPU与外设间并行工作 C．进程间在一个时间段内并行运行，CPU与外设间串行工作 D．进程间在一个时刻点上并行运行，CPU与外设间串行工作 A Ch2

1.一个多任务单处理机计算机系统，其操作系统是UNIX，PCB表的规模是100行，则

任一时刻，最多可能有_____个进程处于运行态，最多可能有______个进程处于就绪态，最多可能有_____个进程处于等待态。

1个进程处于运行态，99个进程处于就绪态，100个进程处于等待态 2.中央处理器处于目态时，执行（ ）将产生“非法操作”事件。 A 特权指令 B 非特权指令 A

3．7个生产者与8个消费者进程同步访问6个缓冲区，则生产者之间及消费者进程之间的对缓冲区指针的互斥信号量初值是（ ）。 A．7 B．8 D

4.每个用户创建进程数最大为50个，现有一用户执行某程序，该程序执行一个死循环，每趟循环创建一新子进程。则当该进程创建了______个子进程后将不能再创建，该进程处于_____态。 49 阻塞

5.在一个有n个CPU

计算机操作系统试题

一 填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。

6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件

控制块。

12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进

计算机操作系统试题

一 填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。 6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。

12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进

计算机操作系统复习

1.计算机操作系统的目标是：方便性、有效性、可扩充性和开放性。 2.人机矛盾指的是人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率。

3.单道批处理系统的特点是：单个程序进入计算机系统，对磁带上的一批作业能够自动地逐个作业，依次运行，无需人工干扰；并对磁带上的各道作业有顺序地进入内存，各道作业完成的顺序与他们进入内存的顺序在正常情况下是完全相同的；资源利用率低。

4.多单批处理系统的特点：资源利用率高；系统吞吐量大；平均周转时间长；没有交互能力。

5.分时系统：在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。(多个用户分享使用同一台计算机，多个程序分时共享硬件和软件资源。) 6.分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。

7.实时系统：能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。

8.实时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。 9.操作性通的基本特征有：并发、共享、虚拟、异步。 10.操作系统的主要功能有：

①处理机管理功能：进程控制、进程同步、进程通信、调度。 ②存储器管理功能：内存分配、内存保护、地

计算机操作系统作业

第一章 绪论

1.1 什么是操作系统？它有哪些基本功能？

答：操作系统是管理与控制计算机软、硬资源，合理有效地组织计算机的工作流程以及方便用户使用的程序的集合。

基本功能有：1）用户接口 2）处理机管理 3）存储管理 4）设备管理 5）文件管理

1.3 可用哪些基本观点看待操作系统？解释这些观点的含义。

答：1）虚拟机观点：即OS是添加在硬件上的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充与直

接延伸，每对计算机作一次扩充，就使其功能更加强大，使用更加方便。 2）资源管理观点：操作系统是管理计算机系统资源的程序，主要是指在多道程序之间合理地分配和回收各种资源，是资源得到充分有效的使用，是程序得以有条不紊地运行。

3）服务用户观点：操作系统作为软件，它是一个为用户服务的大型的复杂程序。

1.5 为什么要区分机器的两种运行状态？

答：在实际系统中，之所以要区分机器的两种运行状态，目的是要给操作系统内核以某些特权。例如：改变状态寄存器和地址映射寄存器的内容。存取外部设备接口部件寄存器的内容等。这些特权是通过执行特权指令实现的。仅当在核心态下才

第4章 作业

注：在标注“可选”的题目中至少选择2道题目。

1． 以Linux为例，列举出进程状态转换的典型原因和引起进程调度的因素。

2．说明下列活动是属于哪种制约关系？ （1）若干同学去图书馆借书； （2）两队进行篮球比赛；

（3）流水线生产中的各道工序；

（4）商品生产和社会消费。

3．有K个进程共享一个临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P、V操作写出有关的互斥算法。

（1）一次只允许一个进程进入临界区；

（2）一次允许m个进程进入临界区（m

4．（可选）假定一个阅览室最多可容纳100人，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的一个登记表上进行登记（进入时登记，离开时去掉登记项），而且每次只允许一人登记或去掉登记，问：

（1）应编写几个程序完成此项工作，程序的主要动作是些什么？应设置几个进程？进程与程序间的对应关系如何？

（2）用P，V操作写出这些进程的同步通信关系。

5．进程A1、A2、?、An1通过m个缓冲区向进程B1、B2、?、Bn2不断地发送消息，发送和接收工作遵循如下规则：

（1）每个发送进程每次发送一个消息，写入一个缓冲区，缓冲区大小与消息长度一样。 （2）对每一个

一、 选择题

1、 在OS中采用多道程序设计技术，能有效提高CPU内存和I/O设备的（A）（4），为

实现多道程序设计需要有(B)（1）。 A：（1）灵活性（2）可靠性（3）兼容性（4）利用率 B：（1）更大的内存（2）更快的CPU（3）更快的外部设备（4）更先进的终端 2、 在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（2）；在设计批处理操作系统时，首先要

考虑的是（3）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（4）。 （1）灵活性和可适应性（2）交互性和响应时间 （3）周转时间和系统吞吐量（4）实时性和可靠性

3、 从下面关于并发性的论述总，选出一条正确的论述（3）。

（1） 并发性是指若干时间在同一时刻发生 （2） 并发性是指若干时间在不同时刻发生

（3） 并发性是指若干时间在同一时间间隔内发生 （4） 并发性是指若干时间在不同时间间隔内发生

4、 正在等待他人释放临界资源的进程处于（2）状态；已分配到除CPU外的所有资源

的进程处于（3）状态；已获得CPU的进程处于（4）状态。 （1）挂起（2）阻塞（3）就绪（4）执行（5）完成

5、 为使进程由活动就绪转变为静止就绪，应利用（2）原语；为使进程由执行状态转

变为阻塞状态，应利用（4）原语；为使进程由静