单处理机进程调度与存储管理实验：算法实现与分析

本次操作系统实验主要涵盖了五个关键部分：进程调度、存储管理、磁盘调度、银行家算法以及文件系统设计。以下是各部分的详细解释： 1. **进程调度**： 实验的核心内容是进程调度算法的设计与实现，包括优先权法（动态优先权）和轮转法。在单处理机环境下，你需要创建一个能够处理不确定数量进程的调度程序。每个进程有状态（就绪、运行、完成）、所需CPU时间（以时间片为单位）和优先级。优先权法中，运行中的进程用完时间片后，其优先级会降低；轮转法则按顺序轮流执行进程。实验要求输出进程的状态变化及链表表示。 2. **存储管理**： 虽然实验重点在进程调度，但理解存储管理也是必要的，尤其是在多任务环境中。内存分配和回收、页式或段式存储管理、虚拟内存等概念可能在此背景下被提及，尽管具体实现没有在提供的内容中详细说明。 3. **磁盘调度**： 尽管磁盘调度不是实验直接主题，但理解磁盘操作（如请求队列管理、旋转延迟、寻道时间）对于操作系统整体性能至关重要。如果涉及文件系统设计，磁盘调度算法（如电梯调度算法）可能会有所体现。 4. **银行家算法**： 银行家算法是解决死锁问题的经典算法，在这个实验中可能作为理论参考，用来确保系统资源的有效分配，避免并发进程因竞争导致的死锁情况。 5. **文件系统设计**： 文件系统的实验部分可能探讨文件的组织、目录结构、I/O操作的优化等。由于进程假设无I/O，这部分可能侧重于内存映射和虚拟文件系统（VFS）的设计，而不是实际的磁盘I/O操作。 6. **实验流程与实现**： 实验要求采用C语言编写程序，涉及输入进程流文件，解析数据，根据选择的调度算法（FIFO、优先数、时间片轮转）进行进程调度，记录进程状态变化和等待时间，输出统计信息。程序中使用动态数据结构和图形化显示PCB调度过程，这有助于理解算法的运行效果。 本次操作系统实验深入浅出地实践了进程调度的关键概念，并结合其他管理技术，如存储管理和资源分配，为学生提供了全面理解和应用操作系统原理的机会。通过编写实际代码，学生能够锻炼编程能力和理论与实践的结合能力。