SCUT 操作系统实验

操作系统是计算机科学的基础，而SCUT（华南理工大学）的操作系统实验则是为了帮助学生深入理解这一核心概念。在Linux环境下，这个实验涵盖了四个关键主题：进程、线程、系统调用和shell。以下是对这些主题的详细说明： 1. **进程**： 进程是操作系统中的一个基本执行单元，它代表了一个正在运行的程序。每个进程都有自己的内存空间和资源，如CPU时间、打开的文件等。在Linux中，可以使用`ps`命令查看当前系统中的进程，`kill`或`pkill`用于管理进程，`top`或`htop`则可以实时监控进程状态。实验可能包括创建、管理和通信（通过管道、信号量或消息队列）进程。 2. **线程**： 线程是进程内的轻量级执行单元，共享同一内存空间。多线程允许并发执行，提高处理器利用率。Linux中，线程由NPTL（Native POSIX Thread Library）实现，可以使用`pthread`库创建和管理线程。实验可能会涉及同步（如互斥锁、条件变量）、通信（线程间共享数据）以及线程调度。 3. **系统调用**： 系统调用是用户程序与操作系统内核交互的主要方式，提供了诸如创建进程、打开文件、读写磁盘等基本服务。在Linux中，常见的系统调用有`fork`（创建子进程）、`execve`（执行新程序）、`open`（打开文件）等。实验可能要求学生编写C程序，直接调用系统调用完成特定任务，如文件操作或进程管理。 4. **Shell**： Shell是用户与操作系统交互的命令行界面，提供了一种执行命令、脚本和程序的方式。在Linux中，Bash是最常用的Shell。实验可能会涉及编写Shell脚本，学习各种内置命令、控制结构（如循环、条件语句）以及函数的使用。 通过这些实验，学生将能够掌握如何在Linux环境中操作和管理操作系统的核心元素，这对于理解和开发系统级软件至关重要。源码和报告将帮助学生看到理论知识的实际应用，从而加深理解。同时，这也能提升他们的编程技能，特别是在使用C语言进行系统编程方面。在实验过程中，学生将有机会实践调试、性能分析和优化，这些都是成为一名优秀IT专业人员必备的能力。