1. 实验背景与目标
华工操作系统实验四通常涉及对操作系统核心概念的理解和实操应用。本实验旨在帮助学生深入理解操作系统的基本原理，如进程管理、内存管理、文件系统等，并通过实际操作来巩固理论知识。
2. 实验内容概述
实验四可能包括以下内容：
- 进程调度算法的实现
- 内存分配与回收机制
- 文件系统的设计与实现
- 实时操作系统的基本概念
3. 进程调度算法的实现
3.1 实验目标
实现一个简单的进程调度器，能够模拟进程的创建、执行、阻塞和终止。
3.2 实现步骤
- 定义进程结构体：包含进程ID、状态、优先级等信息。
- 实现进程调度算法：如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）等。
- 模拟进程执行：包括进程的创建、执行、阻塞和终止。
3.3 代码示例
// 定义进程结构体
typedef struct {
int pid;
int status; // 0: 等待，1: 运行，2: 完成等
int priority;
} Process;
// FCFS进程调度算法
void fcfs(Process *processes, int process_count) {
for (int i = 0; i < process_count; ++i) {
if (processes[i].status == 0) {
processes[i].status = 1;
// 执行进程
// ...
processes[i].status = 2;
}
}
}
4. 内存分配与回收机制
4.1 实验目标
实现一个简单的内存分配与回收机制，模拟内存的分配和释放过程。
4.2 实现步骤
- 定义内存块结构体：包含内存块ID、大小、状态等信息。
- 实现内存分配算法：如固定分区、动态分区等。
- 实现内存回收机制。
4.3 代码示例
// 定义内存块结构体
typedef struct {
int block_id;
int size;
int status; // 0: 释放，1: 已分配
} MemoryBlock;
// 固定分区内存分配
void fixed_partition(MemoryBlock *blocks, int block_count, int process_size) {
for (int i = 0; i < block_count; ++i) {
if (blocks[i].status == 0 && blocks[i].size >= process_size) {
blocks[i].status = 1;
// 分配内存给进程
// ...
break;
}
}
}
5. 文件系统的设计与实现
5.1 实验目标
实现一个简单的文件系统，模拟文件的创建、读取、写入和删除操作。
5.2 实现步骤
- 定义文件结构体：包含文件名、大小、指针等信息。
- 实现文件操作函数：如创建文件、读取文件、写入文件、删除文件等。
5.3 代码示例
// 定义文件结构体
typedef struct {
char filename[50];
int size;
int *data;
} File;
// 创建文件
void create_file(File *file, const char *filename, int size) {
strcpy(file->filename, filename);
file->size = size;
file->data = (int *)malloc(size * sizeof(int));
// 初始化文件数据
// ...
}
6. 实时操作系统的基本概念
6.1 实验目标
了解实时操作系统的基本概念，如实时性、响应时间、调度策略等。
6.2 实现步骤
- 学习实时操作系统的基本原理。
- 分析实时操作系统的调度策略。
- 比较实时操作系统与非实时操作系统的区别。
7. 总结
通过以上实验，学生可以深入理解操作系统的核心概念，并通过实际操作来巩固理论知识。在实验过程中，注意遵循实验指导书的要求，认真完成每一个步骤，遇到问题及时查阅资料或寻求帮助。