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操作系统进程管理实验报告

一、引言

在现代计算机科学中，操作系统的进程管理是确保系统高效运行的关

键环节。本实验旨在通过观察和分析操作系统的进程管理行为，深入

理解进程的创建、运行和终止过程，以及操作系统如何对进程进行调

度和资源分配。

二、实验目标

1、理解进程的基本概念、进程状态及转换。

2、掌握进程的创建、终止和调度方法。

3、观察和分析进程在运行过程中的资源消耗和调度行为。

4、分析操作系统对进程的资源分配和调度策略对系统性能的影响。

三、实验环境与工具

本实验在Linux操作系统上进行，使用GNU/Linux环境下的工具进行

进程的创建、监控和调度。

四、实验步骤与记录

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1、创建进程：使用shell命令“fork”创建一个新的进程。记录下

父进程和子进程的PID，以及它们在内存中的状态。

2、进程状态观察：使用“ps”命令查看当前运行进程的状态，包括

进程的PID、运行时间、CPU使用率等。同时，使用“top”命令实时

监控系统的CPU、内存等资源的使用情况。

3、进程调度：在“crontab”中设置定时任务，观察系统如何根据预

设的调度策略分配CPU资源给各个进程。

4、资源分配：通过修改进程的优先级（使用“nice”命令），观察

系统如何调整资源分配策略。

5、终止进程：使用“kill”命令终止一个进程，并观察系统如何处

理该进程占用的资源。

五、实验结果与分析

1、创建进程：通过“fork”系统调用，成功创建了一个新的进程，

并获取了父进程和子进程的PID。在内存中，父进程和子进程的状态

分别为“running”和“ready”。

2、进程状态观察：使用“ps”命令可以看到父进程和子进程的状态

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均为“running”，同时显示了它们的CPU使用率和运行时间等信息。

通过“top”命令，可以实时监控系统的CPU、内存等资源的使用情

况，为进一步分析提供了数据支持。

3、进程调度：在“crontab”中设置定时任务后，系统会根据预设的

调度策略以及各个进程的运行状态，动态地分配CPU资源给各个进程。

这体现了操作系统的公平性和有效性。

4、资源分配：通过修改进程的优先级（使用“nice”命令），可以

观察到系统会根据优先级调整资源分配策略。高优先级的进程会获得

更多的CPU时间片和内存资源，从而更快地完成任务。这体现了操作

系统的资源预分配策略。

5、终止进程：使用“kill”命令终止一个进程后，系统会立即回收

该进程占用的资源，并释放内存空间。同时，父进程也会收到子进程

终止的通知。

六、结论与建议

通过本次实验，我们深入了解了操作系统的进程管理机制，包括进程

的创建、状态转换、调度和资源分配等过程。实验结果表明，现代操

作系统的进程管理策略具有很高的效率和公平性，能够有效地利用系

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统资源并确保系统的稳定运行。

然而，在实际应用中，我们还需要考虑如何优化操作系统的进程管理

策略，以更好地满足不同场景下的性能需求。例如，对于实时性要求

较高的应用，可以采取更为积极的调度策略；对于计算密集型任务，