2025春季 操作系统

致谢：本门课由蒋炎岩和钮鑫涛共同构建，感谢蒋老师提供的大力帮助！

课程信息

  • 实验须知
  • AbstractMachine
  • 时间：周五 5-7节
  • 地点：南雍-西311
  • QQ群：950903139（申请加入需提供院系、姓名、学号）

课程简介

"An operating system is like the air we breathe: pervasive, essential, but invisible 
when everything is going smoothly." 
                                         		           - Linus Torvalds

操作系统作为人类能够构建的复杂系统的代表，其重要性不言而喻，现代社会无处不在的各种智能设备背后都有操作系统作为支撑！能够做到这点是因为本身操作系统就是这样一个“黏合剂”：抽象底层平台，支撑上层应用！从而为底层和上层建立桥梁。从这一点来说很多都是操作系统：如微信（抽象出微信的核心api（如好友列表等功能），支撑小程序）、浏览器（抽象出能够解释和渲染javascript、html标签的api，支撑网页的运行）。因此其实一个更加广泛的操作系统不只是在“黏合”硬件和软件，虽然本门课立足狭义的操作系统，但他们都是相通的。

对于操作系统而言，一个更加深刻的问题是”这样一个复杂的基础性软件怎么去了解以致与最终能够构建？” ，答案其实你们早已知晓：抽象！当然只知道抽象会让人有一种我已经完全了解操作系统的错觉。“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行”，从抽象在深入细节才能真正掌控操作系统！这便是操作系统对计算世界的另一个了不起的贡献：构建这样复杂系统需要软件工程! 因此本门课就是“既要又要“，既要你们能够一览操作系统全局，又能逐步窥探其中细节（get your hands dirty）！

课程目标
  1. 建立对操作系统的基本认知，从抽象的状态机模型，到底层的细节编程(进程、线程、调度、互斥、同步、虚拟内存、文件系统)！
  2. 提升系统编程能力，熟练掌控Linux系统编程，成为大佬！
  3. 如果还有什么要求的话，希望能够建立系统方向的前沿研究的介绍!
相关资源
  • 教材：Operating Systems: Three Easy Pieces (OSTEP), by Remzi and Andrea, available for free online: https://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP
  • 参考资料
    1. Computer Systems: A Programmer’s Perspective (CSAPP), 3rd edition, by Bryant and O’Hallaron
    2. Operating Systems, Principles and Practice (OSPP), 2nd edition, by Anderson and Dahlin
    3. 现代操作系统—原理与实现，陈海波/夏虞斌
    4. Operating System Concepts (OSC)， 10th edition, by by Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Greg Gagne
    5. Advanced Programming in the UNIX Environment, 3rd edition, by Stevens and Rago
  • 一些论文和工具
课程安排
日期 课件 作业 相关代码
2025/2/21 1.[绪论]操作系统概述    
2025/2/28 2.[绪论]操作系统的各种视角    
2025/3/7 3.[并发]多处理器编程 M1  


考核方式
  • 编程实验(利用系统api解决某个具体问题): 35%
  • 系统实验(逐步实现一个操作系统): 30%
  • 期末考试: 35% (闭卷考试)