Linux多进程实验：跟踪与统计进程运行轨迹

本次实验主要围绕"进程运行轨迹的跟踪与统计"展开，目标是让学生深入理解Linux下的多进程编程技术以及进程调度的相关概念。实验的核心内容包括： 1. 进程编程基础：学生需要基于模板process.c编写一个多进程程序，这些子进程并行执行，每个子进程的运行时间限制在30秒以内。父进程负责监控子进程，确保它们全部完成后才退出，并将子进程ID输出至标准输出。 2. 进程运行轨迹跟踪：在Linux 0.11环境中，实验要求学生实现进程运行轨迹的内核级跟踪，通过维护/var/process.log日志文件记录从系统启动到关机期间所有进程的活动。 3. 数据统计与分析：使用统计工具如自编或提供的stat_log.py脚本来分析log文件，计算进程的等待时间、完成时间和周转时间等指标，进而评估不同的调度算法，加深对调度策略的理解。 4. 调度算法的对比：实验者需要调整时间片大小，再次运行样本程序，对比不同时间片设置下系统的性能表现，理解时间片变化如何影响进程调度。 5. 实验报告与讨论：实验报告应包含详细的步骤记录，如在源代码关键位置（如exit.c、fork.c和sched.c）找到状态转换点。此外，学生还需结合自身体会，阐述单进程编程和多进程编程的差异，以及为何修改时间片会或不会影响统计结果。 6. 理论与实践结合：在实验中，学生不仅学习了多线程编程的优势（如CPU和外设资源利用）和挑战（同步和进程间交互），还通过实际操作理解了时间片大小对系统性能的影响，例如，增大时间片可能导致吞吐率降低，平均等待时间减小，因为给每个进程分配的时间更多，导致切换频率降低。 这个实验旨在提供一个实际操作平台，让学生通过动手实践，深入了解操作系统中的进程管理、调度算法及其对系统性能的影响，培养他们的编程技能和理论联系实际的能力。