操作系统实验指导：进程管理、同步算法与文件系统

"《操作系统》实验指导书涵盖了四个主要实验，包括进程管理与进程同步、存储器管理、磁盘调度算法的设计以及文件系统原理与模拟实现。这份指导书旨在帮助计科、网络工程、软件工程、信计专业的学生深入理解操作系统的基本概念、常用算法，并通过实践来提升对操作系统原理的应用能力。实验内容涉及银行家算法、进程调度、读者-写者问题的写者优先算法等，同时鼓励学生使用他们熟悉的编程语言完成算法的程序设计。" 在操作系统中，进程管理是核心组成部分，它涉及到进程的创建、撤销、阻塞、唤醒、调度等多个方面。实验一的进程管理与进程同步主要关注进程的状态转换和同步机制。银行家算法是一种著名的资源分配策略，用于预防死锁的发生，确保系统的安全性。学生需要理解算法的核心机制，设计数据结构，模拟资源分配与请求的过程，并进行安全性检查。同时，实验中还涉及了进程调度，通过对进程的运行时间和I/O操作的模拟，让学生理解不同调度策略的影响。 实验二的存储器管理则关注内存的分配与回收。学生需要了解虚拟内存的概念，以及页面替换算法，如LRU（最近最少使用）或FIFO（先进先出）。这部分实验可能要求学生设计并实现这些算法，以理解如何有效地管理和利用有限的物理内存。 实验三聚焦于磁盘调度算法的设计，磁盘调度是提高I/O性能的关键。学生会学习到不同的磁盘调度策略，如FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻道时间优先）和SCAN/C-SCAN算法等，通过模拟实现这些算法，分析它们的优缺点。 实验四的内容是文件系统原理与模拟实现。文件系统是操作系统中管理数据存储的重要部分。学生需要理解文件的组织结构、分配方式、权限管理以及文件的创建、读取、修改和删除操作。此外，他们还需要模拟实现一个简单的文件系统，可能包括目录的遍历、文件的查找、存储空间的管理等功能。 这个《操作系统》实验指导书通过一系列实际操作，旨在帮助学生将理论知识转化为实际技能，从而更好地理解和应用操作系统的基本原理。学生不仅能够掌握操作系统的核心概念，还能通过编程实践，增强解决实际问题的能力。