"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。