操作系统基础实验：Linux环境下的进程通信与经典问题解析

"《操作系统基础》课程实验教学大纲1" 本实验教学大纲是针对《操作系统基础》这门课程，旨在帮助软件工程和计算机相关专业的学生深入理解操作系统原理并提升实践能力。课程英文名称为"The Foundation of Operating System"，课程代码为E2201040.04，共计8个实验学时，属于专业基础课程，要求学生已学习过计算机组成原理作为先修知识。 实验的主要教学任务和要求包括使学生掌握操作系统的基本原理、技术和分析方法。通过在Linux环境下进行实际操作，分析操作系统的内核结构，解决操作系统中的经典问题，如哲学家就餐问题和生产者/消费者问题，以此加深对操作系统工作原理的理论认知和实践技能。 实验内容分为四个单元，涵盖以下关键点： 1. 哲学家就餐问题的实现：这是一个典型的多进程同步问题，实验要求学生使用信号量来避免死锁，确保哲学家们可以交替地吃饭和思考，实现至少30次的状态转换。 2. 生产者/消费者问题的实现：实验者需要运用同步和互斥机制，确保生产者不会在缓冲区满时生产，消费者也不会在缓冲区空时消费，同样需完成至少30次的存取操作展示。 3. 利用管道实现两个进程的通信：这个验证型实验要求学生在Linux系统中创建子进程，建立管道，实现子进程向管道发送信息，父进程从管道接收并显示信息，以此理解和掌握进程间通信的管道机制。 实验的考核方式主要是通过撰写实验报告，评估学生的理解和应用能力。推荐的教材为自编的《操作系统基础实验指导书》，参考资料包括汤小丹编著的《计算机操作系统（第三版）》。 通过这些实验，学生不仅可以巩固课堂所学的理论知识，还能培养实际操作技能，增强对操作系统运行机制的直观理解，为后续的专业学习打下坚实的基础。