实验一:进程管理与调度
一、实验目的
通过本实验,学生将掌握操作系统中进程的基本概念、进程状态及其转换过程,并能够使用相关工具或编程语言模拟简单的进程调度算法。同时,了解操作系统如何对并发执行的进程进行有效的管理和控制。
二、实验环境
硬件环境:PC机一台(建议配置不低于Intel Core i3处理器,4GB内存)
软件环境:Windows 10/Ubuntu 20.04 LTS及以上版本的操作系统;安装有C/C++编译器如GCC;具备调试功能的集成开发环境如Visual Studio Code或Eclipse等。
三、实验内容
1. 编写程序实现一个简单的进程模型,包括创建、撤销、阻塞和唤醒等功能。
2. 实现至少两种常见的进程调度算法,例如先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)等,并比较它们在不同工作负载下的性能差异。
3. 分析并记录每次运行时各进程的状态变化情况,总结观察到的现象。
四、实验步骤
步骤1: 熟悉实验环境及所需工具。
步骤2: 设计并实现上述提到的简单进程模型。
步骤3: 编写代码以支持选定的调度算法。
步骤4: 运行程序并观察结果,记录下每一步骤中发生的情况。
步骤5: 对比分析不同调度策略的效果,撰写实验报告。
五、注意事项
请确保所有操作均在安全可控的条件下进行,避免因误操作导致系统不稳定或其他问题。此外,在编写代码时应遵循良好的编程习惯,保证代码可读性和健壮性。
六、思考题
1. 如果增加更多的资源限制条件(如CPU时间片),会对调度算法的选择产生什么影响?
2. 在实际应用中,除了考虑效率之外还需要兼顾公平性等因素,请举例说明这可能带来的挑战。
通过本次实验的学习,希望同学们不仅能够加深对操作系统核心概念的理解,还能培养解决问题的能力以及团队合作精神。