操作系统实验：实现五态进程模型与多线程

"该实验是关于操作系统中进程管理的一个实践项目，主要目标是理解和实现5状态的进程模型，以及操作系统内核线程的设计与管理。实验涵盖了从理论学习到实际编码，再到系统调用和多线程应用的全过程。" 在操作系统中，进程通常被描述为具有创建、运行、等待、阻塞和终止这5种基本状态的模型。这种模型有助于理解进程生命周期中的不同阶段及其转换。以下是每个状态的详细解释： 1. **就绪状态(Ready)**：进程已分配到所有所需的资源，除了CPU，它正在等待CPU时间片以便执行。 2. **运行状态(Running)**：进程正在CPU上执行。 3. **等待/阻塞状态(Blocked)**：进程正在等待某个事件的发生，例如I/O操作完成、信号量释放或其他进程的特定行为。 4. **创建状态(Created)**：进程刚刚被创建，尚未开始执行。 5. **终止状态(Terminated)**：进程执行完毕或因错误被终止。 实验要求参与者深入理解这些状态，并设计内核线程模型。在类Unix系统中，内核线程通常共享一部分资源，如内存空间，但拥有独立的执行上下文。设计时需要明确哪些全局数据、代码和局部变量是共享的，哪些是私有的。 实验的关键任务包括： - **扩展内核**：添加阻塞队列来支持进程的阻塞和唤醒操作。阻塞队列通常以链表形式存在，允许在任何位置插入或删除进程控制块(PCB)。 - **实现系统调用**：创建、撤销和等待线程的系统调用。这涉及修改内核代码以支持这些操作，并在用户空间提供C库封装，使得应用程序能方便地使用这些功能。 - **编写多线程应用**：设计并实现一个能够展示多线程模型的应用，以验证和演示所实现模型的有效性。 实验过程还包括理论研究、代码编写、调试和实验报告的撰写，以记录实验过程和遇到的问题，展示实验结果的真实性。 通过这个实验，学生不仅能够加深对操作系统内核线程管理的理解，还能提升实际编程和系统设计的能力。这将为将来在操作系统领域的工作或研究打下坚实的基础。