北邮操作系统实验：进程管理与调度算法探索

"北邮计算机科学与技术操作系统实验报告，涵盖了进程管理、调度算法以及Linux基础命令的使用。实验目标在于深化对进程控制块、进程队列的理解，实践进程调度算法，包括FIFO、优先数、时间片轮转和分级调度。实验内容包括安装Linux（FEDORA11）、熟悉各种Linux命令、比较fork和clone函数、实现生产者-消费者问题以及进行进程管理和调度实验。" 在操作系统中，进程是程序的一次执行实例，具有独立的内存空间和系统资源。进程控制块（PCB）是操作系统维护每个进程状态的关键数据结构，包含进程ID、状态、资源分配情况等信息。进程队列则是操作系统管理进程调度的重要工具，根据不同的调度策略，进程会被放入不同类型的队列，例如就绪队列、等待队列等。 实验要求实现的调度算法中，FIFO（先入先出）是最简单的调度策略，按进程到达的顺序执行；优先数调度算法依据进程的优先级决定执行顺序，优先级高的进程先执行；时间片轮转调度算法将CPU时间划分为时间片，每个进程获得一定时间片后被切换；分级调度算法结合了多种策略，为不同类型的进程分配不同的调度级别。 实验内容中，`fork()`是Unix/Linux中创建新进程的系统调用，新进程是父进程的一个副本。而`clone()`函数则更灵活，可以用于创建线程，因为它允许指定哪些部分的进程上下文不复制。生产者-消费者问题是多线程编程的经典案例，通过互斥锁（mutex）确保共享资源的安全访问，避免数据竞争。 熟悉Linux的基本命令对于理解操作系统至关重要。`ls`用于列出目录内容，`who`显示登录用户信息，`wc`统计文本数据，`pwd`显示当前工作目录，`ps`查看进程状态，`pstree`呈现进程树状结构，`top`实时监控系统资源，`cat`、`cd`、`chgrp`、`chmod`、`chown`、`comm`、`cmp`、`cp`、`rm`、`diff`、`rmdir`等则分别用于查看文件内容、切换目录、改变文件组、权限、所有者，比较文件、拷贝、删除、差异检测和删除目录等操作。 实验的最后阶段，学生将在实际环境中运用所学的进程管理和调度知识，通过实现优先数和时间片轮转调度算法，观察和分析不同调度策略对系统性能的影响。这不仅锻炼了理论知识的应用能力，也提升了实际操作技能。