操作系统实验——进程控制

预习内容：

1.进程的概念
⑴程序的并发执行
⑵进程的定义
2.进程的描述
⑴进程控制块
⑵进程上下文
⑶进程上下文切换
⑷进程空间与大小
3. 进程状态及其转换
⑴进程状态
⑵进程状态转换
4.进程控制
⑴进程创建与撤销
⑵进程的阻塞与唤醒

实验目的与要求（及主要实验仪器、设备）：

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
要求：
（1）一台Windows7以上版本操作系统的计算机。
（2）计算机装有Microsoft Visual Studio专业版或企业版。

实验原理（方法与与原理分析）：

进程的创建：
1.为新进程分配唯一的进程标识符，并从PCB队列中申请一个空闲的PCB；
2.为新进程分配必要的内存空间和其它各种资源；
3.初始化PCB中的相应信息，如标识信息、CPU信息、进程控制信息；
4.若条件许可，将新进程的PCB插入到就绪队列中；

实验步骤（程序代码与实验过程）：

步骤1：登录进入Windows，启动VC++。
步骤2：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“projects”选项卡中选择“Win32ConsolApplication”，然后在“Projectname”处输入工程名，在“Location”处输入工程目录。创建一个新的控制台应用程序工程。
步骤3：在“FILE”菜单中单击“NEW”子菜单，在“Files”选项卡中选择“C++SourceFile”，然后在“File”处输入C/C++源程序的文件名。
步骤4：将新创建的C/C++源程序中，编译成的可执行文件进行执行。
1.创建新进程代码：
void create()
{
if(num>=20) /判断是否有存储空间/
printf("\n 内存已满，请删除或挂起其他程序");
else{
for(i=0;i<20;i++)
if(neicun[i].state0) break; /按顺序在内存中寻找创建新进程的空间/
printf("\n 请输入新建进程的 pid 值\n");
scanf("%d",&neicun[i].pid);
for(j=0;j<i;j++) /判断是否之前已存储相同 pid 进程/
if(neicun[j].pidneicun[i].pid)
{ printf("\n 该进程已存在于内存中");
return;
}
printf("\n 请输入新进程的优先级 \n" );
scanf("%d",&neicun[i].youxianji);
printf("\n 请输入新进程的大小\n" );
scanf("%d",&neicun[i].daxiao);
printf("\n 请输入新进程的内容\n" );
scanf("%s",&neicun[i].neirong);
neicun[i].state=1; /将进程状态设为 1，表示在内存中/
num++;/内存中进程数目加一/
}
}
2.查看进程代码：
void run()
{ bj=0;
for(i=0;i<20;i++)
if(neicun[i].state1) /若进程状态设为 1，表示在内存中，输出查看/
{printf("\n pid=%d",neicun[i].pid);
printf(" youxianji=%d",neicun[i].youxianji);
printf(" daxiao=%d",neicun[i].daxiao);
printf(" neirong=%s",neicun[i].neirong);
bj=1;/*存在于内存中的进程标记为 1 */
}
if(bj0)
printf("\n 当前没有运行该进程\n" );/标记为 0，表示该进程未创建于内存中/
}

3.换出进程代码
void huanchu()
{if(num0) /num=0,表示内存中无进程/
{ printf("\n 当前没有运行的进程\n" );
return;
}
printf("\n 请输入要换出的进程的 pid 值\n" );
scanf("%d",&pid);
bj=0;
for(i=0;i<20;i++)
{
if(pidneicun[i].pid)
{ if(neicun[i].state1)
{neicun[i].state=2; /将该进程的状态设为挂起/
guaqi++;
printf("\n 该进程已成功挂起换出\n" );
}
else if(neicun[i].state0)
printf("\n 要换出的进程不存在\n" );
else printf("\n 要换出的进程已经被挂起\n" );
bj=1;break;
}
}
if(bj0) printf("\n 要换出的进程不存在\n" );
}
4.杀死进程代码
void kill()
{
if(num0)
{ printf("\n 当前没有运行的进程\n" );
return;
}
printf("\n 请输入要杀死的进程的 pid 值\n" );
scanf("%d",&pid);
bj=0;
for(i=0;i<20;i++)
{
if(pidneicun[i].pid)
{ if(neicun[i].state1)
{neicun[i].state=0; /将该进程的状态设为不在内存中/
num–; /内存中的进程数目减少一个/
printf("\n 该进程已成功杀死\n" );
}
else if(neicun[i].state0)
printf("\n 要杀死的进程不存在\n" );
else printf("\n 要杀死的进程已经被挂起\n" );/剩余状态为 2，挂起/
bj=1;break;
}
}
if(bj0) printf("\n 要杀死的进程不存在\n" );
}
5.唤醒进程代码
void huanxing()
{
if(num0)
{ printf(“当前没有运行的进程\n”);
return;
}
if(guaqi0) /guaqi=0,表示没有挂起的进程/
{ printf("\n 当前没有换出的进程\n");
return;
}
printf("\n 请输入要唤醒的进程的 pid 值:\n");
scanf("%d",&pid);
for(i=0;i<20;i++){
if(pidneicun[i].pid)
{
if(neicun[i].state2)
{neicun[i].state=1; /将该进程的状态设为挂起/
guaqi–;
num++;
printf("\n 该进程已成功唤醒\n" );
}
else if(neicun[i].state==0)
printf("\n 要唤醒的进程不存在\n" );
else printf("\n 要唤醒的进程已经在内存中\n" );
}
}
}

实验结果（数据分析与结论）：

1.通过代码实现进程的创建和对是否有存储空间的判断，在有存储空间的情况下新建进程pid值，并且对之前是否存储相同pid值进行判断，在确定没有相同的pid进程的情况下输入进程的优先级，并且修改新建进程状态内存空间减少，之后结束；如果在有存储空间或者有相同的pid进程的情况下直接进行结束。
2.执行查看的代码后通过查看当前运行进程来判断循环判断内存中进程状态是否为1，是的情况下输出当前进程状态后结束，如果内存中状态不为1则直接结束。
3.创建进程

4.查看当前运行进程

5.换出进程

6.杀死进程

7.唤醒进程

问题讨论：

问：在什么情况下会导致进程被撤销？
答：
（1）该进程已完成所要求的功能而正常终止；
（2）由于某种错误导致非正常终止；
（3）祖先进程要求撤销某个子进程。