山东科技大学-操作系统实验.zip

操作系统是计算机科学中的核心课程，它管理并控制计算机硬件资源，为用户提供服务，同时协调各个软件应用程序的执行。山东科技大学的这门操作系统实验课程旨在帮助学生深入理解操作系统的原理，并通过实践来提升动手能力。实验通常包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等多个方面。 1. **进程管理**： - 进程的概念：进程是程序在计算机中的执行实例，具有独立的内存空间和执行状态。 - 进程创建与撤销：学习如何在操作系统中创建新的进程，并在完成任务后正确地撤销它们。 - 进程调度：了解不同的调度算法，如FCFS（先来先服务）、SJF（短作业优先）、Priority Scheduling（优先级调度）等，以及如何在实验中实现这些算法。 - 进程同步：研究互斥、同步、通信机制，如信号量、管程、条件变量等，并通过编程实现。 2. **内存管理**： - 分页与分段：理解分页和分段两种内存管理方法，以及它们在实际操作系统中的应用。 - 地址映射：学习虚拟地址到物理地址的转换过程。 - 内存分配与回收：探索最佳、首次适应、最差适应等内存分配策略，并编写代码实现。 - 缺页处理：理解缺页中断和替换算法，如LRU（最近最少使用）和FIFO（先进先出）。 3. **文件系统**： - 文件的组织与存储：学习文件的命名、结构、属性以及如何在磁盘上组织文件。 - 文件的读写操作：实现文件的打开、关闭、读取、写入等基本操作。 - 文件系统层次结构：理解目录结构的构建，包括树形结构和链接结构。 - 索引节点和超级块：掌握索引节点在文件系统中的作用，以及超级块对整个文件系统的信息存储。 4. **设备管理**： - I/O操作：学习如何与硬件设备进行交互，理解中断处理和DMA（直接内存访问）。 - 设备驱动程序：编写设备驱动程序，使其能与操作系统内核通信。 - 设备共享：探讨多个进程如何共享同一设备，以及如何避免资源冲突。 5. **实验实践**： - 实验环境：可能使用Linux系统进行实验，通过shell脚本或C语言实现操作系统功能。 - 实验报告：每个实验完成后，都需要提交详细的实验报告，分析实验结果，讨论遇到的问题和解决方案。 通过这个实验课程，学生不仅可以深化理论知识，还能提升编程和问题解决能力。实验中涉及的每一个主题都是操作系统中至关重要的部分，对于未来从事系统开发或者系统管理员工作的人来说，这些都是必备技能。通过实际操作，学生能够更好地理解操作系统的复杂性和精妙之处。