操作系统进程实验一

一、实验目的：

理解进程定义：进程是一个程序的一次执行的过程，同时也是资源分配的最小单元。
程序与进程的区别：程序是静态的，是一些指令的有序集合。进程是动态的，是程序的执行过程，包括动态创建、调度和消亡的整个过程。一个程序可以被执行多次，可以对应多个进程。
理解进程状态：进程在运行中不断地改变其运行状态。通常，一个运行进程必须具有以下三种基本状态：运行态、就绪态、阻塞态。实际操作系统中都超过三种状态，例如Linux操作系统中一般有6种状态。

二、实验内容：

1. 使用各种系统命令查看进程的相关信息
2. 使用进程的创建函数、退出函数

三、实验步骤：

第1步 感受进程的存在，观察进程的状态。

部分列标题含义
USER：用户
PID：进程号
%CPU：进程占用的CPU百分比
%MEM：占用内存的百分比
STAT：进程状态 例如S 处于休眠状态；R 正在运行；Z 僵尸进程不存在但暂时无法消除
COMMAND：命令

通过多次运行ps aux命令，观察如下现象：
（1）进程号不重复，唯一。
（2）进程状态：多种
（3）1号进程的命令init不变

第2步 在终端输入top，回车，查看动态进程信息。
使用下列命令更新top
按下P：按%CPU排序
按下M：按%MEM排序
按下空格：马上刷新（默认3秒）
按下q：退出（默认的top会一直占用当前端口）
按空格手动刷新，按P实现按%CPU排序，观察现象：
（1）观察大部分情况下只有一个进程处于R状态，大部分情况下CPU的占用率都不高，意思是CPU比较闲。在单核CPU中，某一个时刻只能有一个进程占用CPU即处于运行态R，操作系统书上的理论都是指的单核CPU。
（2）但实际中是多核的CPU，所以实际中应该有一个时刻运行多个进程的情况即并行。使用top命令动态观察是否有出现两个及以上的进程处于R态，并捕捉类似的截图。

（3）进程号不重复，唯一。
第3步 利用管道增加条件查询
（1）ps aux | grep init，多次执行得到的结果都是init的进程号是1号。

（2）启动firefox后，查询firefox对应的进程号是多少？

3）关闭firefox，再启动后，查询firefox对应的进程号是多少？两次进程号一样吗？
第4步 自己编写程序测试，一个程序可以对应多个进程。
（1）编写测试程序：pstest.c

（2）编译测试程序

（3）开始测试
打开3个终端，都运行这一个程序，再打开第4个终端查询这个名字的进程有几个，会发现有3个进程号不同的进程，而最后一列却是同一个可执行文件。

第5步 kill -9 进程号，杀死上一题创建的进程./pstest，要先查询进程号。

第6步 使用proc文件系统查看进程信息
Proc只存在于内存当中，它以文件系统的方式提供应用程序访问系统内核数据的操作接口。Proc动态地从系统内核读出所需要信息并提交给应用程序。
（1）运行/home/tarena/pstest文件，打开另一个终端观察ls /proc中有一个它的进程号文件夹。

（2）如果使用kill杀死pstest对应的进程，则/proc下对应的进程号文件夹也消失

（3）cat /proc/self/status 查看系统当前进行状态，状态信息非常的多，相当于是进程控制块PCB的内容。

第7步 使用进程的创建函数、退出函数编写程序

第8步 测试程序截图