操作系统实验 进程调度，作业调度，主存空间的分配与回收，文件系统进程调度，作业调度，主存空间的分配与回收，文件系统

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理系统的硬件资源和软件资源，确保多个程序可以同时、高效、有序地运行。在操作系统实验中，我们通常会关注四个关键领域：进程调度、作业调度、主存空间的分配与回收以及文件系统。下面将详细阐述这些领域的基本概念、原理和实际操作。 1. **进程调度**： 进程调度是操作系统中最基础的任务之一，它决定了哪个进程可以在CPU上执行。常见的调度策略有先来先服务（FCFS）、短进程优先（SPF）、时间片轮转（RR）等。调度器根据进程的优先级、等待时间等因素进行选择，以达到公平、高效和响应快的目标。在实验中，学生可能需要编写或分析调度算法，模拟不同调度策略下的系统行为。 2. **作业调度**： 作业调度处理的是用户提交的长期任务，如批处理作业。作业调度器根据作业的到达时间、预计运行时间和资源需求，决定哪些作业应该被加载到内存中并分配CPU。常见的作业调度策略有先来先服务、短作业优先、优先级调度等。通过实验，我们可以理解不同策略对系统性能的影响，比如周转时间、等待时间和响应时间。 3. **主存空间的分配与回收**： 在多道程序环境下，操作系统需要动态地分配和回收主存空间。这包括固定分区、可变分区、页式存储、段式存储和段页式存储等方法。实验中，学生可能会模拟内存分配算法，如首次适应、最佳适应和最坏适应，以及如何有效地进行内存碎片整理和回收。 4. **文件系统**： 文件系统是管理和组织磁盘上的数据的关键组件。它负责文件的创建、读写、删除，以及目录结构的维护。常见的文件系统有FAT、NTFS、EXT系列等。实验可能涉及文件的I/O操作、文件权限管理、目录结构的遍历以及日志型文件系统的理解，帮助学生理解文件系统的运作机制。 在操作系统实验中，通过对这些核心概念的实践，学生能够深入理解操作系统如何协调和管理计算机资源，提升系统的效率和用户体验。例如，通过模拟不同的调度算法，可以直观地看到不同策略对系统响应速度和资源利用率的影响。而主存管理的实验则可以帮助学生掌握如何有效地利用有限的内存资源，避免内存浪费和碎片问题。文件系统实验则涉及到数据持久化和访问效率，是理解数据存储和检索的关键。 通过以上四个领域的学习和实践，学生不仅能够理论联系实际，还能为后续的系统设计、优化和问题排查打下坚实的基础。