引言
大学实验是培养学生实践能力和创新思维的重要环节，而操作系统实验作为计算机科学专业的基础课程，往往因其复杂性和抽象性而成为学生们的难题。本文将针对广东工业大学（以下简称“广工”）的操作系统实验，提供一份详细的攻略，帮助同学们更好地理解和完成实验任务。
一、实验背景与目标
1.1 实验背景
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机的硬件和软件资源，提供用户与计算机之间的接口。广工的操作系统实验旨在让学生通过实际操作，深入理解操作系统的基本原理和实现方法。
1.2 实验目标
- 理解操作系统的基本概念和原理。
- 掌握操作系统的基本功能模块。
- 能够使用操作系统进行简单的系统编程。
- 培养解决实际问题的能力。
二、实验准备
2.1 硬件环境
- 一台配置合理的计算机，推荐配置如下：
- 处理器：Intel Core i5 或 AMD Ryzen 5
- 内存：8GB RAM
- 硬盘：256GB SSD
- 显卡：NVIDIA GeForce GTX 1050 或 AMD Radeon RX 560
2.2 软件环境
- 操作系统：Windows 10 或 Linux
- 编译器：GCC 或 Clang
- 调试工具：GDB 或 LLDB
2.3 知识储备
- 计算机组成原理
- 数据结构与算法
- 计算机网络基础
三、实验内容详解
3.1 实验一：进程管理
3.1.1 实验目标
- 理解进程的概念和生命周期。
- 掌握进程的创建、调度和同步机制。
3.1.2 实验步骤
- 使用 C 语言编写一个简单的进程创建程序。
- 使用信号量实现进程同步。
- 编写一个进程调度算法。
3.1.3 代码示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程
printf("Child process\n");
exit(0);
} else {
// 父进程
printf("Parent process\n");
wait(NULL);
}
return 0;
}
3.2 实验二：内存管理
3.2.1 实验目标
- 理解内存管理的原理和机制。
- 掌握内存分配和回收的方法。
3.2.2 实验步骤
- 使用 C 语言实现一个简单的内存分配器。
- 编写代码模拟内存碎片化现象。
- 实现内存回收机制。
3.2.3 代码示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_MEMORY 1024
int memory[MAX_MEMORY] = {0};
void* malloc(size_t size) {
// 实现内存分配
}
void free(void* ptr) {
// 实现内存回收
}
int main() {
// 使用 malloc 和 free 进行内存分配和回收
return 0;
}
四、实验总结与反思
通过以上实验，同学们应该对操作系统的基本原理和实现方法有了更深入的理解。在实验过程中，遇到问题时要善于查阅资料和与同学讨论，培养独立解决问题的能力。
五、拓展阅读
- 《现代操作系统》
- 《操作系统真象还原》
- 《Linux内核设计与实现》
希望这份攻略能帮助广工的同学们顺利完成操作系统实验，为未来的学习和工作打下坚实的基础。