吉林农大信息技术学院操作系统实验：进程管理与信号量模拟

本篇文档是吉林农业大学信息技术学院发布的《操作系统》实验指导书，主要针对操作系统课程中的进程管理实验部分。该实验旨在让学生理解并实践生产者与消费者之间的进程同步问题解决方案。实验涉及的主要内容包括进程控制块（PCB）的设计与管理，以及使用模拟信号量的算法来协调生产者和消费者之间的资源分配。 实验的核心内容包括以下几个步骤： 1. **进程控制块设计**：每个进程有一个PCB，包含进程类型标号、系统号、状态、产品信息和进程链指针等关键数据。PCB是操作系统管理进程的基本单元，用于存储进程的运行状态和上下文信息。 2. **缓冲区与队列**：系统维护一个大小为buffersize的缓冲区，以及三个队列——就绪队列（ready）、生产者等待队列（producer）和消费者队列（consumer）。这些队列用于组织并发进程，确保它们按照特定顺序访问缓冲区。 3. **信号量模拟**：通过自定义函数实现信号量的操作，模拟原子操作，即一次只有一个进程可以修改共享资源的状态。信号量full表示缓冲区满，empty表示缓冲区空，这两个信号量用于控制生产者和消费者的行为。 4. **进程调度与同步**：调度程序从就绪队列中选取进程运行，如果资源不足，进程会被放入相应的等待队列。当进程完成任务，它会检查相关队列，将符合条件的进程放回就绪队列，同时将自己移至over链表，表示已结束。 5. **源代码实现**：给出了使用C语言编写的源代码片段，展示了如何创建和管理进程，以及如何处理进程间的同步和通信。这有助于学生实际编写和调试进程管理程序。 6. **实验目标与类型**：实验类型为验证，强调理论知识的实践应用，使学生能够理解并掌握操作系统中进程同步机制，如互斥、条件变量等。 通过这个实验，学生将深化对操作系统核心概念的理解，提高他们的编程技能，并能运用到实际问题中解决多线程环境下并发进程的协调问题。