操作系统实验：进程同步互斥与调度算法实现

"《操作系统》实验内容涉及到进程和线程的同步互斥，以及进程调度算法的编程实现。实验一要求学生使用编程语言在Windows环境下模拟经典同步问题，实验二则涉及不同调度策略的实现。" 操作系统是计算机系统的核心部分，负责管理硬件资源和控制软件运行。在本实验中，学生将深入理解并实践两个关键概念：进程同步和互斥，以及进程调度。 1. 进程同步与互斥： - 进程同步是指多个进程在执行过程中，需要按照一定的顺序或协调方式进行，以避免数据不一致或死锁。常见的同步问题包括生产者-消费者问题、哲学家进餐问题和读者-写者问题。 - 互斥是指同一时刻只允许一个进程访问共享资源，以防止数据竞争。在Windows 2000/XP中，可以使用如Mutex（互斥量）、Semaphore（信号量）等同步对象实现互斥。 - 学生需使用VC、VB、Java或C等编程语言，实现这些同步机制，并确保程序在多进程或多线程环境下正确运行。 2. 进程调度算法： - 先来先服务（FCFS）算法是最简单的调度策略，按照进程到达的先后顺序进行调度。 - 高优先权调度通常用于实时系统，优先级高的进程优先获得处理器。 - 时间片轮转调度算法将CPU时间划分为固定的时间片，每个进程轮流使用处理器。在Windows中，线程调度器会应用类似的策略。 - 学生需要编写程序模拟这些调度算法，理解它们如何影响系统性能和响应时间。 实验过程分为需求分析、概要设计、详细设计、编码调试、运行测试和编写实验报告等阶段。实验报告应清晰表达设计思路，展示数据流图，且程序界面需具有良好的用户体验。此外，实验报告的格式和内容要求严谨，图表规范。 通过这两个实验，学生不仅能掌握操作系统底层的实现原理，还能提升实际编程技能，更好地理解和应用多道程序设计理论。同时，实验也强调了理论与实践的结合，有助于培养学生的分析和解决问题的能力。