实验背景与目的

在现代计算机系统中，操作系统作为连接硬件和软件的桥梁，扮演着至关重要的角色。本次实验旨在通过实际操作加深对操作系统原理的理解，并掌握其核心功能的实现方式。具体而言，实验围绕进程管理、内存分配以及文件系统等模块展开，希望通过动手实践增强理论知识的应用能力。

实验环境搭建

为了顺利完成此次实验，首先需要配置合适的开发环境。本实验采用Linux操作系统作为基础平台，使用GCC编译器完成代码编写与调试工作。同时，借助GDB工具进行程序跟踪分析，确保每一步逻辑清晰准确。此外，还需安装必要的库文件以支持后续功能扩展。

实验内容详解

1. 进程管理

进程是操作系统最基本的抽象概念之一。本次实验中，我们尝试创建多个子进程并观察它们的状态变化。通过调用fork()函数生成新进程，并利用waitpid()等待其执行完毕。在此过程中，还研究了父子进程间通信机制，例如管道(pipe)和共享内存(shmget)的应用场景。

2. 内存分配策略

内存管理是操作系统的重要职责之一。本次实验探讨了几种常见的内存分配算法，包括首次适应(first fit)、最佳适应(best fit)及最差适应(worst fit)。通过对不同大小请求的模拟测试，比较各种方法的优缺点，并总结出适合特定场景的最佳方案。

3. 文件系统设计

文件系统为用户提供了一种组织数据的方式。在本部分实验中，我们从零开始构建了一个简单的文件管理系统，支持基本的操作如创建文件、读写数据以及删除文件等。此外，还实现了目录结构的支持，使得用户能够更高效地管理和查找所需资源。

思考题

1. 在多线程编程中，如何避免死锁现象的发生？请结合具体案例说明。

2. 如果将虚拟内存技术应用于嵌入式设备上，会带来哪些挑战？

3. 假设当前系统内存紧张，应该如何优化内存分配策略以提高整体性能？

结论

通过本次实验，不仅巩固了对操作系统基础知识的认识，也培养了解决实际问题的能力。未来，希望能够在更多领域深入探索，进一步提升自身技术水平。同时，上述思考题也为进一步学习提供了方向指引，期待能够在实践中找到答案。

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以上便是本次《操作系统实验报告 附思考题》的内容概要，希望能对你有所帮助！