18342075米家龙期末实验1

【实验6-调度器】 调度器是操作系统的核心组件，负责决定哪个进程应该获得CPU的使用权。在本实验中，学生需要理解ucore的调度器框架，包括默认的Round Robin（RR）调度算法。RR调度算法是一种时间片轮转的策略，每个进程在分配的时间片内运行，时间片用尽后被强制切换到就绪队列的末尾。调度器通过`sched_class`中的函数指针来执行不同的调度策略。在练习中，学生首先需要分析这些函数指针的用法，然后描述ucore的调度执行过程。此外，他们还需要实现Stride Scheduling算法，这是一种根据进程步长进行调度的策略，旨在提高处理器利用率和响应时间。 【实验7-同步互斥】 同步互斥是多进程或多线程环境下确保资源安全访问的关键技术。在实验7中，学生将学习内核级信号量的实现，它用于控制对共享资源的访问。信号量机制包括P（wait）和V（signal）操作，用于同步和互斥。学生需要理解信号量的工作原理，实现基于内核级信号量的哲学家就餐问题解决方案。哲学家就餐问题是经典的并发问题，演示了如何避免死锁。此外，学生还应比较用户态进程与内核级信号量的差异。 【实验8-文件系统实现及综合实验】 文件系统是操作系统中用于组织、存储和检索文件的层次结构。在本实验中，学生将在ucore的基础上完成文件系统的实现，包括读文件操作和基于文件系统的执行程序机制。这涉及文件的打开、关闭、读写等操作，以及如何通过文件系统调用执行程序。实验的扩展部分是将调度器改为多级反馈队列调度算法，这种算法可以根据进程的优先级和执行时间动态调整时间片，优化系统性能。 实验的总结部分要求学生对比实验结果，描述ucore_lab中参考答案与自己实现的区别，并指出实验中未涵盖的知识点。通过这三个实验，学生可以深入理解操作系统的调度、同步和文件系统的核心概念，并能实际动手实现这些关键功能，提升对操作系统设计和实现的理解。