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计算机操作系统实验四.doc
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计算机操作系统实验四
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实验三进程与线程
问题:
进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动, 是系统进行资源分配
和调度的独立单位,具有动态性、并发性、独立性、异步性和交互性。然而程序是静态的,
并且进程与程序的组成不同, 进程=程序+数据+ PCB ,进程的存在是暂时的,程序的存在
是永久的; 一个程序可以对应多个进程, 一个进程可以包含多个程序。 当操作系统引入线程
的概念后, 进程是操作系统独立分配资源的单位, 线程成为系统调度的单位, 与同一个进程
中的其他线程共享程序空间。
本次实验主要的目的是:
( 1) 理解进程的独立空间;
( 2) 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别;
( 3) 进一步认识并发执行的实质;
( 4) 了解红帽子( Linux )系统中进程通信的基本原理。
( 5) 理解线程的相关概念。
要求:
1、 请查阅资料,掌握进程的概念,同时掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和
构造的相关知识,了解 C 语言程序编写的相关知识;
(1) 进程:
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是
系统进行资源分配和调度的基本单位, 是操作系统结构的基础。 程序是指令、 数
据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。进程的概念主要有两点:第一,进
程是一个实体。 每一个进程都有它自己的地址空间, 一般情况下, 包括文本区域
(text region )、数据区域( data region )和堆栈( stack region )。文本区域
存储处理器执行的代码; 数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内
计算机操作系统实验四
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存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二,进程是一个“执行
中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系
统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
(2)进程的创建和构造 :
进程简单来说就是在操作系统中运行的程序, 它是操作系统资源管理的最小
单位。但是进程是一个动态的实体, 它是程序的一次执行过程。 进程和程序的区
别在于:进程是动态的,程序是静态的,进程是运行中的程序,而程序是一些保
存在硬盘上的可执行代码。 新的进程通过克隆旧的程序 (当前进程)而建立。fork()
和 clone() (对于线程)系统调用可用来建立新的进程。
(3)线程的创建和构造:
线程也称做轻量级进程。 就像进程一样, 线程在程序中是独立的、 并发的执
行路径,每个线程有它自己的堆栈、 自己的程序计数器和自己的局部变量。 但是,
与独立的进程相比, 进程中的线程之间的独立程度要小。 它们共享内存、 文件句
柄和其他每个进程应有的状态。
线程的出现也并不是为了取代进程, 而是对进程的功能作了扩展。 进程可以
支持多个线程, 它们看似同时执行, 但相互之间并不同步。 一个进程中的多个线
程共享相同的内存地址空间, 这就意味着它们可以访问相同的变量和对象, 而且
它们从同一堆中分配对象。 尽管这让线程之间共享信息变得更容易, 但你必须小
心,确保它们不会妨碍同一进程里的其他线程。
线程与进程相似, 是一段完成某个特定功能的代码, 是程序中单个顺序的流
控制,但与进程不同的是, 同类的多个线程是共享同一块内存空间和一组系统资
源的,而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据, 以及一个供程序执行
时使用的堆栈。 所以系统在产生一个线程, 或者在各个线程之间切换时, 负担要
比进程小得多,正因如此,线程也被称为轻型进程( light-weight process )。
一个进程中可以包含多个线程。
2、 理解进程的独立空间的实验内容及步骤
计算机操作系统实验四
***
shared =
pid =
pid< 0
Y
ERROR
N
Y
pid> 0
输出 shared 操作
N
pidY==0
输出 shared 操作
(1)编写一个程序,在其 main ()函数中定义一个变量 shared ,对其
进行循环加 /减操作,并输出每次操作后的结果;
源程序如下所示 :
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