Linux初探：操作系统实验实战指南

本次操作系统实验涵盖了多个核心概念，旨在帮助学生深入理解操作系统的工作原理。实验内容主要包括以下几个方面： 1. **实验准备**： - 该实验的首要任务是让学生了解实验的目的，认识到它在学习操作系统理论知识中的重要性，如理解进程、线程和并发执行的基础。 - 学生需要安装和配置实验环境，通常选择Linux作为实验平台，并可能使用虚拟机软件如VMware或VirtualBox进行隔离。 2. **进程管理**： - 进程是操作系统的核心概念，实验中将重点讲解进程的创建、执行、同步与通信。学生需要熟练掌握`fork()`函数，如在内容一中，他们要编写程序展示连续三次`fork()`所能创建的进程数量及其输出。 3. **进程调度**： - 学习不同的进程调度算法，比如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和轮转（RR），这有助于理解操作系统如何决定哪个进程应获得CPU资源。实验可能涉及实现简单调度器以实践这一理论。 4. **内存管理**： - 学生需理解虚拟内存和内存分配策略，包括分页和分段，以及如何防止内存泄漏。内容可能包括编写程序演示内存分配过程，并检查是否有内存泄漏问题。 5. **文件系统**： - 实验将让学生了解文件系统的结构和工作原理，包括文件的创建、删除、读取和写入操作。这有助于他们理解数据在操作系统中的持久化存储。 6. **并发与shell工作原理**： - 学习进程和线程的并发执行，以及shell如何作为用户界面协调这些执行。内容二和三的实验着重于实际操作，如使用`fork()`创建进程和线程，并观察它们如何按预期协同工作。 在实验中，学生不仅需要运用所学的理论知识，还要通过实践操作来巩固理解。例如，没有使用`sleep`的实验中，进程和线程的执行顺序和输出可能会有所差异，而使用`sleep`后，进程之间的执行时间间隔得以控制，使现象更加清晰可见。通过这些实践环节，学生可以深入体验操作系统底层的工作机制，提升编程技能和解决问题的能力。