实验名称：进程管理与调度算法实现

一、实验目的

本次实验的主要目的是通过实际操作加深对操作系统中进程管理和调度机制的理解。具体来说，学生需要掌握进程的基本概念、状态转换以及如何使用特定的调度算法来优化系统的性能。

二、实验环境

本次实验在Ubuntu 20.04 LTS环境下进行，使用的编程语言为Python3.8。为了模拟多任务处理环境，我们采用了Threading模块来创建和管理多个线程作为虚拟进程。

三、实验步骤

1. 创建一个包含多个线程的程序，每个线程代表一个独立的任务或进程。

2. 定义不同的调度策略，如先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)等，并实现这些策略。

3. 编写代码以记录每个线程开始执行的时间点及结束时间点。

4. 根据记录的数据计算出平均等待时间和平均周转时间，以此评估不同调度策略的效果。

5. 分析结果并总结哪种调度方式更适合当前应用场景。

四、实验结果

经过多次测试后发现，在我们的模拟环境中，采用SJF调度算法可以获得最佳的整体性能表现。然而，在某些情况下，特别是当存在大量小任务时，FCFS可能会更加公平且易于理解。因此，在实际应用中选择合适的调度方法还需结合具体需求权衡利弊。

五、结论

通过本次实验不仅巩固了理论知识，还提高了动手能力。同时认识到操作系统设计中的复杂性及其对系统资源利用效率的影响。未来可以进一步探索更高级别的调度技术如实时调度或者多级反馈队列调度等。

六、附录

以下是部分关键代码片段示例：

```python

import threading

from queue import PriorityQueue

class Process:

def __init__(self, pid, arrival_time, burst_time):

self.pid = pid

self.arrival_time = arrival_time

self.burst_time = burst_time

Other methods omitted for brevity

def fcfs_scheduler(processes):

total_wait_time = 0

current_time = 0

for p in processes:

if current_time < p.arrival_time:

current_time = p.arrival_time

wait_time = current_time - p.arrival_time

total_wait_time += wait_time

print(f"Process {p.pid} started at {current_time}")

current_time += p.burst_time

avg_wait_time = total_wait_time / len(processes)

return avg_wait_time

Main function and other functions are defined here...

```

请注意上述代码仅为简化版本，实际项目可能需要更多细节处理。希望这份实验报告能为您提供有价值的信息！