文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 实验五、进程控制

实验五、进程控制

实验五、进程控制
实验五、进程控制

进程控制编程

●实验目的:

学会fork、vfork、exec函数的使用

学会调用wait和waitpid函数

●实验要求:

该实验有3个进程,其中一个为父进程,其余两个是该父进程创建的子进程,其中一个子进程利用exec函数族运行“ls -l”指令,另一个子进程在睡眠5s后退出,父进程先用阻塞方式等待第一个子进程的结束,然后用非阻塞的方式等待另一个子进程的退出,待收集到第二个子进程结束的信息,父进程就返回。

●实验器材:

软件:安装了Linux的vmware虚拟机

硬件:PC机一台

●实验步骤:

1、画出该实验流程图

开始

Fork()创建两个

子进程

调用execlp()执行ls -l命令

运行(调用

sleep函数)阻塞式等待子

进程1的结束

子进程2是

否结束?

等待1s

结束

子进程1子进程2

父进程

2、实验源代码

下面分别是父子进程执行的主要代码,请学生自己完成缺失的部分代码,并完成主函数的编写。

子进程1运行“ls -l”指令

printf("In child1: execute 'ls -l'\n");

if ( exclp(“ls”,”ls”,”-l”,NULL)<0)

{

printf("Child1 execlp error\n");

}

子进程2睡眠5s后退出

printf("In child2: sleep for 5 seconds and then exit\n");

sleep(5);

exit(0);

父进程先用阻塞方式等待第一个子进程的结束,然后用非阻塞的方式等待另一个子进程的退出,待收集到第二个子进程结束的信息,父进程就返回。

printf("In father process:\n");

//阻塞方式等待第一个子进程的结束

child = waitpid(child1,NULL,0);

if (child == child1)

{

printf("Get child1 exit code\n");

}

else

{

printf("Error occured!\n");

}

//非阻塞方式等待第二个子进程的结束

do{

child = waitpid(child2,NULL,WNOHANG);

if (child == 0)

{

printf("The child2 process has not exited!\n");

sleep(1);

}

} while (child == 0);

if ( child==child2 )

{

printf("Get child2 exit code\n");

}

else

{

printf("Error occured!\n");

}

主函数multi_proc.c

/* multi_proc.c */

#include

#include

#include

#include

#include

int main(void)

{

pid_t child1, child2, child;//child1、child2分别保存子进程1和2的pid /*创建两个子进程并完成相应的任务*/

child1=fork();

child2=fork();

//子进程1的出错处理

if(child1==-1)

{

printf(“child1 fock error\n”);

exit(1);

}

//在子进程1中调用execlp()函数

else if(chilld1==0)

{

printf(“ I am child1 and I execute ‘ls -l’\n”);

if(execlp(“ls”,”ls”,”-l”,NULL)<0)

{

printf(“child1 execlp error\n”);

}

}

//子进程2的出错处理

if(child2==-1)

{

printf(“child2 fock error\n”);

exit(1);

}

//在子进程2中暂停5秒

else if(chilld2==0)

{

printf(“ I am child2 and I execute ‘ls -l’\n”);

sleep(5);

printf(“ I am child2. I have awaked and I will exit! \n”);

exit(0);

}

else{

//接父进程代码

}

}

3、完成上面的代码,编译multi_proc.c并运行,让它执行我们所希望的效果

4、因为几个子进程的执行的竞争关系,因此结果中的顺序是随机的,思考怎样才可以保证子进程的执行顺序?

由原来的在父进程中等待两个子进程的退出改为在父进程中再创建进程2,然后等待两个进程的退出

上机报告要求:

(1)画出程序流程图

(2)写出该实验的完整程序代码

(3)如何保证子进程的执行顺序

#include

#include

#include

#include

#include

int main(void)

{

pid_t child1, child2, child;//child1、child2分别保存子进程1和2的pid

/*创建两个子进程并完成相应的任务*/

child1=fork();

child2=fork();

//子进程1的出错处理

if(child1==-1)

{

printf("子进程1创建错误\n");

exit(1);

}

//在子进程1中调用execlp()函数

else if(child1==0)

{

printf("I am child1 and I execute ‘ls -l’\n");

if(execlp("ls","ls","-l",NULL)<0)

{

printf("child1 execlp error\n");

}

}

//子进程2的出错处理

if(child2==-1)

{

printf("子进程2创建错误\n");

exit(1);

}

//在子进程2中暂停5秒

else if(child2==0)

{

printf("I am child2 and I execute ‘ls -l’\n");

sleep(5);

printf("我是子进程2. 我会醒来并退出\n");

exit(0);

}

else

{

//接父进程代码

printf("我是父进程\n");

//阻塞方式等待第一个子进程的结束

child =waitpid(child1,NULL,0);

if (child == child1)

{

printf("我是父进程.得到子进程1的退出代码:%d\n",child);

}

else

{

printf("Error1 occured!\n");

}

//非阻塞方式等待第二个子进程的结束

do{

child = waitpid(child2,NULL,WNOHANG);

if (child == 0)

{

printf("我是父进程.子进程2没有退出!\n");

sleep(1);

}

} while (child == 0);

if (child==child2)

{

printf("我是父进程.得到子进程2的退出代码:%d\n",child);

}

else

{

printf("Error2 occured!\n");

}

}

}

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。

《Linux操作系统》实验五-作业任务和进程管理

《Linux操作系统》 实验报告 实验五:作业任务和进程管理

一、实验目的 (1) 掌握UNIX系统作业、任务和进程管理的任务,了解Linux系统进程管理的图形界面; (2) 了解UNIX的系统进程间通信机制,掌握信号操作和终止进程的命令。 (3) 了解任务和作业管理命令at和batch; (4) 掌握UNIX系统的进程定时启动管理命令crontab; (5) 了解进程的挂起,掌握fg,bg等命令。 二、实验环境 一台装有Windows操作系统PC机,上装有虚拟机系统VMWare,实验过程通过VMWare系统启Linux系统工作。 三、实验内容与实验过程及分析(写出详细的实验步骤,并分析实验结果) 1)进程管理与查询 (1)进程状态查询 1.ps –ef | more #显示所有进程及启动参数 2. ps –ajx | more #以作业方式显示进行信息

3. ps –el | more #以长格式显示所有进程信息 4.pstree –p 5.pstree -a

(2)终止进程的执行 1.终止某一已知PID进程:ps –9 PID(1)#PID由用户自己选择 2.在当前终端上执行命令:man ps 3、换一终端在其运行:ps –e | grep man #确定进程PID

4.终止进程执行:kill –9 PID #PID是上命令查询的结果 4.终止所的同名进程 终止上例中的man命令:killall man或 killall –9 man 分别至少在2个不同终端上登录,然后在其中的一个终端上分别执行以下命令,并观察和分析原因。 killall bash killall –9 bash 执行killall -9 bash命令时,终端窗口关闭 (3) 进程的挂起及前后台调度 在一个终端上起动命令man man,在不退出man命令的情况下按下组合键Ctrl+Z,观察反映。 答:先退出当前页面,返回进入终端时的页面 先后执行命令jobs和fg命令,并观察反映。

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

windows进程管理实验报告

实验报告 课程名称:操作系统 实验项目:windows进程管理 姓名: 专业:计算机科学与技术 班级: 学号:

计算机科学与技术学院 计算机系 2019 年 4 月 23 日

实验项目名称: windows进程管理 一、实验目的 1. 学习windows系统提供的线程创建、线程撤销、线程同步等系统调用; 2. 利用C++实现线程创建、线程撤销、线程同步程序; 3. 完成思考、设计与练习。 二、实验用设备仪器及材料 1. Windows 7或10, VS2010及以上版本。 三、实验内容 1 线程创建与撤销 写一个windows控制台程序(需要MFC),创建子线程,显示Hello, This is a Thread. 然后撤销该线程。 相关系统调用: 线程创建: CreateThread() 线程撤销: ExitThread() 线程终止: ExitThread(0) 线程挂起: Sleep() 关闭句柄: CloseHandle() 参考代码: ; } 运行结果如图所示。 完成以下设计题目: 1. 向线程对应的函数传递参数,如字符串“hello world!”,在线程中显示。 2. 如何创建3个线程A, B, C,并建立先后序执行关系A→B→C。

实验内容2 线程同步 完成父线程和子线程的同步。父线程创建子线程后进入阻塞状态,子线程运行完毕后再唤醒。 相关系统调用: 等待对象 WaitForSingleObject(), WaitForMultipleObjects(); 信号量对象 CreateSemaphore(), OpenSemaphore(), ReleaseSemaphore(); HANDLE WINAPI CreateSemaphore( _In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes _In_ LONG lInitialCount, _In_ LONG lMaximumCount, _In_opt_ LPCTSTR lpName ); 第一个参数:安全属性,如果为NULL则是默认安全属性 第二个参数:信号量的初始值,要>=0且<=第三个参数 第三个参数:信号量的最大值 第四个参数:信号量的名称 返回值:指向信号量的句柄,如果创建的信号量和已有的信号量重名,那么返回已经存在的信号量句柄参考代码: n"); rc=ReleaseSemaphore(hHandle1,1,NULL); err=GetLastError(); printf("Release Semaphore err=%d\n",err); if(rc==0) printf("Semaphore Release Fail.\n"); else printf("Semaphore Release Success. rc=%d\n",rc); } 编译运行,结果如图所示。

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()); }

实验三-进程管理

实验三进程管理 一、实验目的 1.熟悉和理解进程和进程树的概念,掌握有关进程的管理机制 2.通过进程的创建、撤销和运行加深对进程并发执行的理解 3.明确进程与程序、并行与串行执行的区别 4.掌握用C 程序实现进程控制的方法 二、实验学时 2学时 三、实验背景知识 所涉及的系统调用 1、exec( )系列(exec替换进程映像) 系统调用exec( )系列,也可用于新程序的运行。fork( )只是将父进程的用户级上下文拷贝到新进程中,而exec( )系列可以将一个可执行的二进制文件覆盖在新进程的用户级上下文的存储空间上,以更改新进程的用户级上下文。exec( )系列中的系统调用都完成相同的功能,它们把一个新程序装入内存,来改变调用进程的执行代码,从而形成新进程。如果exec( )调用成功,调用进程将被覆盖,然后从新程序的入口开始执行,这样就产生了一个新进程,新进程的进程标识符id 与调用进程相同。 exec( )没有建立一个与调用进程并发的子进程,而是用新进程取代了原来进程。所以exec( )调用成功后,没有任何数据返回,这与fork( )不同。exec( )系列系统调用在UNIX系统库unistd.h中,共有execl、execlp、execle、execv、execvp五个,其基本功能相同,只是以不同的方式来给出参数。 #include int execl(const cha r *pathname, const char *arg, …); int execlp(const char *, const char *arg, …); int execle(const char *pathname, const char *arg, …, const char *envp[ ]); int execv(const char *pathname, char *const argv[ ]); int execvp(const char *, char *const argv[ ]); 参数: path参数表示你要启动程序的名称包括路径名。 arg参数表示启动程序所带的参数,一般第一个参数为要执行命令名,不是带路径且arg必须以NULL结束。 返回值:成功返回0,失败返回-1 注:上述exec系列函数底层都是通过execve系统调用实现. 1)带l 的exec函数:execl,execlp,execle,表示后边的参数以可变参数的形式给出且都以一个空指针结束。 #include

实验一-进程控制实验

实验一进程控制 一、实验目的: 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别;掌握Linux操作系统的进程创建和终止操作,体会父进程和子进程的关系及进程状态的变化;进一步认识并发执行的实质,编写并发程序。 二、实验平台: 虚拟机:VMWare9以上 操作系统:Ubuntu12.04以上 编辑器:Gedit | Vim 编译器:Gcc 三、实验内容: (1)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“身份信息”:父进程显示“Parent process! PID=xxx1 PPID=xxx2”;子进程显示“Childx process! PID=xxx PPID=xxx”。多运行几次,观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 说明: xxx1为进程号,用getpid()函数可获取进程号; xxx2为父进程号,用getppid()函数可获取父进程号; Childx中x为1和2,用来区别两个子进程; wait()函数用来避免父进程在子进程终止之前终止。 程序源码: #include #include #include #define NUM 2 int main(void) {

pid_t pid1,pid2; if((pid1=fork())<0){ printf("创建进程1失败"); }else{ if(pid1==0){ //子进程1执行 printf("Child1 process: "); printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid()); sleep(2); }else{ if((pid2=fork())<0){ printf("创建进程2失败"); }else{ if(pid2==0){ //子进程2执行 printf("Child2 process: "); printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid()); } else{ //父进程执行 wait(); wait(); printf("Parent process: "); printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid()); exit(0); } } } } }

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

实验五 Linux进程管理

实验五Linux进程管理一.实验目的: 进行系统进程管理。 二.实验内容: 1.进程状态查看; 2.控制系统中运行的进程; 3.安排一次性和周期性自动执行的后台进程; 三.实验练习: 任务一进程管理 实验内容: 查看系统中的进程;控制系统中的进程;安排计划任务。实验步骤: 1.使用ps命令查看和控制进程 ●显示本用户的进程: ●显示所有用户的进程:。 ●在后台运行cat命令: ●查看进程cat : ●杀死进程cat:。 ●再次查看查看进程cat,看看是否被杀死。 2.使用top命令查看和控制进程 ●用top命令动态显示当前的进程。 ●只显示用户user01的进程(利用u键)。 ●利用k键,杀死指定进程号的进程。 3.挂起和恢复进程 ●执行命令cat。

●按Ctrl+z键,挂起进程cat。 ●输入jobs命令,查看作业。 ●输入bg,把cat切换到后台执行。 ●输入fg,把cat切换到前台执行。 ●按Ctrl+c键,结束进程cat。 4. 熟悉并使用at命令 5.安排计划任务 某系统管理员需每天做一定的重复工作,请按照下列要求,编制一个解决方案: (1)在下午4 :50删除/abc目录下的全部子目录和全部文件; (2)从早8:00~下午6:00每小时读取/xyz目录下x1文件中的全部数据加入到/backup目录下的bak01.txt文件内; (3)每逢星期一下午5:50将/data目录下的所有目录和文件归档并压缩为文件:backup.tar.gz; (4)在下午5:55将IDE接口的CD-ROM卸载(假设:CD-ROM的设备名为hdc); (5)在早晨8:00前开机后启动启动www服务器。 ●查看crontab命令的帮助信息: ●查看用户的计划任务列表: ●生成一个crontab的脚本文件: ●按照生成的脚本安排计划任务: ●查看计划任务表,看看计划任务是否已被安排: ●删除计划任务列表,并进行确认。

实验1进程的控制与描述资料

实验1 进程的控制与描述 1.1 Windows任务管理器的进程管理 1.1.1 背景知识 Windows 的任务管理器提供了用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息,也显示了最常用的度量进程性能的单位。使用任务管理器.可以打开监视计算机性能的关键指示器,快速查看正在运行的程序的状态,或者终止已停止响应的程序。也可以使用多个参数评估正在运行的进程的活动,以及查看CPU和内存使用情况的图形和数据。其中: (1)“应用程序”选项卡显示正在运行程序的状态,用户能够结束、切换或者启动程序。(2)“进程”选项卡显示正在运行的进程信息。例如,可以显示关于CPU和内存使用情况、页面错误、句柄计数以及许多其他参数的信息。 (3)“性能”选项卡显示计算机动态性能,包括CPU和内存使用情况的图表,正在运行的句柄、线程和进程的总数、物理、核心和认可的内存总数(KB)等。 1.1.2 实验目的 通过在windows任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作系统进程管理的概念,学习观察操作系统运行的动态性能。 1.1.3工具/准备工作 在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容。 需要准备一台运行windows 7操作系统的计算机。 1.1.4 实验内容与步骤 启动并进入Windows环境,按Ctrl+A1t+DeL键,或者右键单击任务栏,快捷菜单中单击“任务管理器”,打开“任务管理器”窗口。 在本次实验中,你使用的操作系统版本是: 在当前机器中,由你打开、正在运行的应用程序有:

Windows“任务管理器”的窗口由个选项卡组成,分别是: 当前“进程”选项卡显示的栏目分别是(可移动窗口下方的游标/箭头,或使窗口最大化进行观察): (1)使用任务管理器终止进程 步骤1:单击“进程”选项卡,一共显示个进程。请试着区分一下,其中:系统(system)进程有个,填入表2-1中。 表2-1 实验记录

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

实验一 进程管理

实验一进程管理 1. 实验目的 ⑴加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别; ⑵进一步认识并发执行的实质; ⑶分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法; ⑷了解Linux系统中进程通信的基本原理。 2. 实验准备 ⑴阅读Linux的sched.h源码文件,加深对进程管理的理解。 ⑵阅读Linux的fork.h源码文件,分析进程的创建过程。 3. 实验内容 ⑴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。 ⑵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,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析原因。 如果在程序中使用系统调用lockf ( )来给每一个进程加锁,可以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象。 ⑶软中断通信 编制一段程序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发来的中断信号(既按Del键);当捕捉到中断信号后,父进程系统调用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. 实验指导

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

linux实验五_进程管理命令

实验五进程管理命令 一、实验目的 (1)了解如何监视系统运行状态 (2)掌握查看、删除进程的正确方法 (3)掌握命令在后台运行的用法 (4)掌握进程手工、调度启动的方法 二、常用命令 w h o 查看当前在线用户 t o p 监视系统状态 p s 查看进程 k i ll 向进程发信号 b g 把进程变成后台运行 &把进程变成后台运行 f g 把后台进程变成前台运行 j o bs 显示处于后台的进程。 a t 在指定的时刻执行指定的命令或命令序列 b a t c h 在系统负载较低、资源较空闲时执行命令或命令序列 以上命令的具体用法请参阅教材、课件和m an手册 三、实验内容 1、用t o p命令察看当前系统的状态,并识别各进程的有关栏目。 2、用p s命令察看系统当前的进程,并把系统当前的进程保存到文件p r oc es s中。 用p s au x>p ro c es s命令写入

3、用p s命令察看系统当前有没有in i t进程。 用p s –a ux|gr ep i n i t查看 4、输入“c at<回车>” 按-z 键,出现什么情况?输入f g命令出现什么情况? 按-z 键转入后台运行,fg把后台命令移回前台 按-c 键,出现什么情况?按-c 键终止命令 5、输入“f in d /-na me l s*>te mp&”,该命令的功能是什么? 查看该进程; 查找所有硬盘中ls开头的文件,并把文件名定向到temp中 输入ki l la ll f in d命令后,再查看该进程。 6、输入“f in d /-na me l s*>te mp&” 输入jo b s命令,出现什么情况? 查看这个shell中放在后台运行的程序或命令 输入f g命令出现什么情况? 调出后台运行的程序放到前台 7、指定上午XX(小时):X X(分钟)执行某命令 在上午10:20分执行m kd i r命令

实验一-进程控制实验

实验一-进程控制实验

实验一进程控制 一、实验目的: 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别;掌握Linux操作系统的进程创建和终止操作,体会父进程和子进程的关系及进程状态的变化;进一步认识并发执行的实质,编写并发程序。 二、实验平台: 虚拟机:VMWare9以上 操作系统:Ubuntu12.04以上 编辑器:Gedit | Vim 编译器:Gcc 三、实验内容: (1)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“身份信息”:父进程显示“Parent process! PID=xxx1 PPID=xxx2”;子进程显示“Childx process! PID=xxx PPID=xxx”。多运行几次,观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。

说明: xxx1为进程号,用getpid()函数可获取进程号; xxx2为父进程号,用getppid()函数可获取父进程号; Childx中x为1和2,用来区别两个子进程; wait()函数用来避免父进程在子进程终止之前终止。 程序源码: #include #include #include #define NUM 2 int main(void) { pid_t pid1,pid2; if((pid1=fork())<0){ printf("创建进程1失败"); }else{

if(pid1==0){ //子进程1执行 printf("Child1 process: "); printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid()); sleep(2); }else{ if((pid2=fork())<0){ printf("创建进程2失败"); }else{ if(pid2==0){ //子进程2执行 printf("Child2 process: "); printf("PID=%d PPID=%d \n",getpid(),getppid()); } else{ //父进程执行 wait();

实验一:进程控制描述及控制

实验一:进程控制描述与控制 [1]Windows“任务管理器”的进程管理 一、实验名称 Windows“任务管理器”的进程管理 二、实验目的 通过在Windows 任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作,熟悉操作系统进程管理的概念,学习观察操作系统运行的动态性能。 三、实验容与步骤 1. 使用任务管理器终止进程 2. 显示其他进程计数器 3. 更改正在运行的程序的优先级 启动并进入Windows环境,单击Ctrl + Alt + Del键,或者右键单击任务栏,在快捷菜单中单击“任务管理器”命令,打开“任务管理器”窗口。 在本次实验中,你使用的操作系统版本是: _______Windows_XP______________________ 当前机器中由你打开,正在运行的应用程序有: 1) _______ ________ 2) ___________实验一___ 3) _________操作系统_____________ 4) ___________百度首页________ 5) ____________ftp://172.16.20.168_______ Windows“任务管理器”的窗口由____4__个选项卡组成,分别是: 1) _______应用程序______________ 2) _进程__________________ 3) ______ 性能___________________ 4) ________联网__________________ 当前“进程”选项卡显示的栏目分别是(可移动窗口下方的游标/箭头,或使窗口最大化进行观察) :

1. 使用任务管理器终止进程 步骤1:单击“进程”选项卡,一共显示了__40___个进程。请试着区分一下,其中:系统(SYSTEM) 进程有____25__个,填入表3-1中。 表3-1 实验记录 Wmiprvse SYSTEM 00 5376k cidaemon SYSTEM 00 300k cidaemon SYSTEM 00 856k cidaemon SYSTEM 50 284k cisvc SYSTEM 00 924k csrss SYSTEM 00 7412k mqtgsvc SYSTEM00 4144k mqsvc SYSTEM 00 6632k

相关文档