Linux下多进程跟踪与统计实验指南

"进程运行轨迹的跟踪与统计1" 在Linux操作系统中，进程的运行轨迹跟踪与统计是理解操作系统调度机制的重要途径。这个实验旨在帮助学生掌握多进程编程技术，并通过实际操作来深入理解进程的状态转换以及调度算法的影响。实验内容分为几个关键部分： 1. **多进程编程**：使用`fork()`系统调用创建子进程，这些子进程并行运行，每个子进程的运行时间限制在30秒以内。父进程负责输出所有子进程的ID，并在所有子进程结束后才退出。 2. **进程运行轨迹跟踪**：在Linux0.11内核中，添加代码来记录每个进程从创建到结束的轨迹。这涉及到在内核中维护一个日志文件`/var/process.log`，记录所有进程状态的转换，包括新建(N)、就绪态(J)、运行态(R)、阻塞态(W)和退出(E)，以及这些状态转换发生的具体时间（滴答时间，tick）。 3. **数据统计**：运行样本程序后，分析`/var/process.log`文件，统计每个进程的等待时间、完成时间（周转时间）和运行时间。通过计算平均值来评估调度性能，例如平均等待时间、平均完成时间以及吞吐量。可以编写自定义程序或使用提供的Python脚本`stat_log.py`来进行统计。 4. **调度算法影响**：修改Linux0.11的进程调度时间片，再次运行样本程序，比较不同时间片设置下的统计结果，直观感受时间片大小对调度性能的影响。 在`/var/process.log`文件中，每行记录一个进程状态变化的信息，包括进程ID（pid）、状态标识（N, J, R, W, E）以及状态变化的滴答时间。这样的格式有助于后续的数据分析和处理。 通过这个实验，学生不仅能够掌握多进程编程的基本技巧，还能深入理解操作系统内部的进程调度原理，以及如何通过实际数据来评估和比较不同的调度策略。这种实践性的学习方法对于提升学生的理论知识和动手能力都非常有益。