实验一进程创建模拟报告

1、实验一 进程创建模拟实验学时： 2 实验类型：验证 实验要求：必修一、实验目的1) 理解进程创建相关理论；2) 掌握进程创建方法；3) 掌握进程相关数据结构。二、实验容 本实验针对操作系统中进程创建相关理论进行实验。要验者输入实验指导书提供的代码 并进行测试。代码简化了进程创建的多个步骤和容。进程的树形结构采用广义二叉树的方式 进行存储。三、实验原理1) 进程控制块为了描述和控制进程的运行，系统为每个进程定义了一个进程控制块(PCB，它是进程实体的一部分，是操作系统管理进程最重要的数据结构。其主要包含四类信息：(1) 进程标识符它唯一地标识一个进程。通常包括进程号 pid ，父进程号 ppid

2、 和用户号 uid 。(2) 处理机状态 处理器的状态通常由处理机的各种寄存器中的容组成。 PCB 存放中断(阻塞，挂起)时的各 寄存器值，当该进程重新执行时，可以从断点处恢复。主要包括：a) 通用寄存器；b) 指令计数器；c) 程序状态字 PSW；d) 用户栈指针。(3) 进程调度信息a) 进程状态；b) 进程优先级(用于描述优先使用 cpu 级别的一个整数，高优先级的进程先得到 cpu，通常情况下，优先值越小优先级越高)；c) 其它信息(等待时间、总执行时间等)；d) 事件(等待原因)。(4) 进程控制信息a) 程序和数据的地址(程序在存和外存中的首址)；b) 进程同步和通信机制；c) 资

3、源列表(进程除 CPU 以外的所有资源)；d) 指针(进程队列中指向下一个进程的 PCB 首址)。2) 进程创建流程(1) 申请空白 PCB为新进程申请获得唯一的数字标识符，并从PCB集合中索取一个空白 PCB。如果无空白PCB可以创建一个新的 PCB。在本实验中，每次动态创建PCB。(2) 为新进程分配资源为新进程分配存空间和栈空间。(3) 初始化进程控制块a) 初始化标识信息；b) 初始化处理机状态信息;c) 初始化处理机控制信息。(4) 将新进程插入就绪队列3) 进程树进程树用于描述进程家族关系,如图1-1中可以看出，进程P1创建了进程 P2、P3、P4P5,而 P2 又创建了 P6、P

4、7、P8。在进程创建过程中，需要对每一个新增加的进程加入到进程树中，有了清晰的父子关系，可以使资源继承或进程删除等操作变得很方便。4) 进程总链PCB放入总链中，该总链可以对破它是一个PCB链表，每一个新创建的进程必须把其 坏的进程树进行修复，也方便 PCB查找。四、可能用到的数据结构和操作的部分代码1. 数据结构 /process control block :有些pcb的容是考虑到以后调度功能而设置的 struct pcbint pid;/process idint ppid;/pare nt process idint prio;/priorityint state;/stateint

5、lasttime;/last execute timeint tottime; /totle execute time;/process nodestruct pnodepcb *node; pnode *sub; pnode *brother; pnode *next;/信号量struct semphore char name5; / 名称 int count;/ 计数值 int curpid;/ 当前进程 id pnode *wlist; / 等待链表;2. 操作2.1 / 初始化错误提示信息；2.2 /create processint createpc(int *para)/add y

6、our code here：/ find ppid of this process/init new pcb/add to process tree/ add to process link/show process detailvoid showdetail()/add your code here/print all pcb info/main 函数可参考下面的代码，也可以自己写void main() initerror(); short cflag/* (命令标志) */,pflag/* (参数标志) */; char cmdstr32;proot = new pnode; / 创建根节

7、点进程 proot->node=new pcb;/初始化根节点的 pcb proot->node->pid=0; proot->node->ppid=-1; proot->node->prio=0;proot->next=NULL;proot->sub=NULL;proot->brother=NULL;plink=proot;for(;)cflag=0;pflag=0;printf("cmd:");scanf("%s",cmdstr);if(!strcmp(cmdstr,"exit&q

8、uot;) /exit the programbreak;if(!strcmp(cmdstr,"showdetail")cflag = 1;pflag = 1;showdetail();elseint *para;char *s,*s1;s = strstr(cmdstr,"createpc"); /create processif(s)cflag=1;para = (int *)malloc(3);/getparameters1 = substr(s,instr(s,'(')+1,strlen(s)-2); /get param str

9、ing para=strtoarray(s1);/get parameter createpc(para); /create process pflag=1;if(!cflag)geterror(0);elseif(!pflag)geterror(1);五、实验步骤完善实验提供的代码后，输入 createpc 命令创建进程，输入 showdetail 显示每个进程 及其子进程的信息，测试命令解释如下：1）createpc创建进程命令。参数：1、 pid （进程id）2、ppid （父进程id） 3、prio （优先级）。示例：createpc（1,0,1）。创建一个进程，其进程号为1，父进程号

10、为 0，优先级为1.createpc（2,1,2）。创建一个进程，其进程号为2，父进程号为1，优先级为2。2）showdetail显示进程信息命令。3）exit退出命令行。六、实习报告容1 .画出你所创建的进程树的结构图（也可以用上述图 1-1 ）。2. 显示运行结果：至少有五次运行过程截图，这五次截图分 别展现不同类型的父子关系，并在截图的下方配文字以说明 自己创建的进程数量以及这图所展示的进程家族关系。createpc(1,0,1)Showdetail以P1为第一层，运行结果;日回inE ：iTiylc ； 口 rngQsbu cJ1_ 浇 212013363.execreatepc(1,

11、0,1)createpc(2,1,2) createpc(3,1,2) Showdetail以P1为第一层，P2, P3为第二层，且为 P1的子进程，运行结果;E ：iTiylc i 口 r ch ngos binDe buqJ,.廃宝 2'71 01333 .*xcend： ci*eiLtepc(l,0,1) cind：ci*eatepc<2,l,2 J cn)d：ci'eatepc<3,l,2> umd：ereatepc2,3 >end：coatepc2” T >end： cieatepcCG, 3,3 > cnw1：cpf?rttppc

12、<7.3.3> cnbd： houdetail B<Vpid Kppid 2<ppid 3<ppid ppid <ppld G<ppid ?<ppia-l.pru 0> = Bprio 1>= 1prio 2>； 1>prio 2>： 2>prio 3>： 2>priu 3>；>>rio 3>c j>ikio 3>：l<Hpid 0,prio 1> 2<ppid 1Fprio 2> 4<ppid S.prio 3> bppid

13、3Pprio 3>3>?<ppid 3,prio 3Jcreatepc(1,0,1) createpc(2,1,2) createpc(3,1,2) createpc(4,2,3) createpc(5,2,3) createpc(6,3,3) createpc(7,3,3) Showdetail以P1为第一层，P2, P3为第二层，且为 P1的子进程；P4, P5, P6, P7为第三层；P4, P5 为P2的子进程；P6, P7为P3的子进程；运行结果；E：imybia rchengo&bi n D 站z 勺饶说宝201133 用柄lend； cr*eatepc(

14、6,3,3) cind：credtepc<7,J,3> emd：createpcCB, 4,4) umd：treatepc <9,4, end： ciLcs.tc pc <10,6 , -1 > end：create pc <11,6,4 > cinH：cpf?fltppr<l2-7J4> cni(1：createpc<13JL7JL4> end：shoudetmi】 B<ppid Kppid 2<ppid Jppid Kppld 5<p)>id G<pt>id 心冋 9<pi>i

15、d 10(ppi.d 11<pp£d 12 Cppid Id Cpptd-l,prio : nprio 1>； 1>prio 2>： 1 >prio 2： 2>priu 3>； 2,>>rio 3>c j>ikio 3>：lpvin A.vin 4>： 4 j. prio 4>：6, prio 4)- 6>prio 4>:7, prio 4>： 7,prio 4)：1Cppid Qprio 1 > 2<ppid 4<ppid 6<ppid 6<ppid1

16、Pprio2Pprio 3»prio l-piclu10<ppid4>1 2<ppid 7, pi(*io 4、3(ppid5Cppid 7<ppid 9<ppUlprio 2> 2prio 3>3, 卩片io4, pirlu 勺lKppiid >pvia 4>1 3<ppiri 7, lyric* 4>L|riil =createpc(1,0,1)createpc(2,1,2) createpc(3,1,2)createpc(4,2,3)createpc(5,2,3) createpc(6,3,3) createpc

17、(7,3,3) createpc(8,4,4) createpc(9,4,4) createpc(10,6,4) createpc(11,6,4) createpc(12,7,4) createpc(13,7,4) Showdetail以P1为第一层，P2, P3为第二层，且为 P1的子进程；P4, P5, P6, P7为第三层；P4, P5 为P2的子进程；P6, P7为P3的子进程；P8, P9, P10, P11, P12, P13为第四层，且 P8, P9为P4的子进程；P10, P11为P6的子进程；P12, P13为P7的子进程；运行结果； E：mybifl ngc>jbi2

18、12011363 .= 一凹Hcmd：createpcClBG,4Dtend： createpctll9end：cpeatepc<12,7,4? yc <13 ,7,4 > ci*catepc(14 B ,5 > ci'eatepc<15,5 >rnd： shnyrlptai 1H< pp>ld 1 >iflirio 0> :Kppid Bpvio 1 >Ofrio 1>：2<ppid l>prio 2>3<ppid 1, pr-io 2>5Cppid 2fprio1 ,>rio

19、 2>：4(ppid 2rprio 3>1 ,frio 2>：6<ppid 3.prio 3>?(ppid M/prdo 3><ppid Z>prio 3>-积ppid 1Fprio 4>9(ppid 4,prio 勺2bppid Zprio 3>： u<ppld3>：ll»<pL)id &,prlu 4>lKpplC 6,prlif 4>J,prio J>：12<ppid 7,prio 4>13<ppid 7,pr4>i,pvio 4>：4,p

20、vin 4>：110(>nid 6r»rio 4)： iKppld 6,prio 4> : 12(pp£d prio 4): 13(ppid 7,prlo 4>s 14<ppld 8, pi'io S> : lb Cpptd 8,priD S>:8,pvio E>!&<ppid 8,pria 5>1createpc(1,0,1)createpc(2,1,2) createpc(3,1,2)createpc(4,2,3)createpc(5,2,3) createpc(6,3,3)createpc(7,3,3