操作系统实验：进程管理与处理器调度

"该资源是2017年的一个操作系统实验题目，主要涉及进程管理和处理器调度两个部分。实验旨在通过模拟LRU和FIFO页面替换算法，加深对操作系统内存管理的理解，并通过实践进程的创建、控制及状态转换，掌握Linux系统调用如fork、exec、wait等的使用。此外，实验还涵盖了处理器调度的基本概念和技术，要求学生理解不同调度策略的性能差异。" 在进程管理部分，实验要求学生掌握以下知识点： 1. **并发执行与进程控制**：理解进程并发执行的概念，实践如何创建和控制并发进程，以及体验进程的动态特性。这涉及到进程的生命周期，包括创建、执行、变换和撤销状态。 2. **系统调用**： - `fork()`：用于创建子进程，成功时返回子进程ID，失败返回-1。子进程是父进程的一个副本。 - `execve()`：用于替换当前进程的执行映像，加载新的程序，成功后不再返回，失败返回-1。接受参数包括程序路径、命令行参数和环境变量。 - `wait()` 和 `waitpid()`：等待子进程结束，收集并清理子进程的退出状态。 3. **进程通信与控制**：了解父子进程间的控制和协作关系，如通过`fork()`创建的子进程如何与父进程交互，以及如何使用`execve()`改变进程执行路径。 4. **程序示例**：编写程序展示`getpid()`的使用，打印各进程的PID，以及实现一个命令处理程序，能够处理计算最大值、最小值和平均值的命令，这将运用到`exec`函数族。 在处理器调度部分，实验目标是熟悉各种调度算法： 1. **实验目的**：理解处理器调度的重要性，熟悉不同调度策略对系统性能的影响。 2. **调度算法模拟**：模拟LRU（最近最久未使用）和FIFO（先进先出）两种页面替换算法，通过给定不同的页面引用序列和分配的页面数，分析和比较两种算法的性能。 实验还要求学生熟悉Cygwin环境，掌握Linux/Unix常用命令以及vi编辑器的使用，以及具备基本的C语言语法知识。通过这个实验，学生不仅能够理论联系实际，还能提升编程和调试技能，深化对操作系统核心概念的理解。