指南中的南京大學(xué) NJU OS 操作系統(tǒng)課程：并發(fā)狀態(tài)機(jī)視角、對(duì)象化 OS 體系與 MiniLab 實(shí)戰(zhàn))
CS自學(xué)指南中的南京大學(xué) NJU OS 操作系統(tǒng)課程并發(fā)狀態(tài)機(jī)視角、對(duì)象化 OS 體系與 MiniLab 實(shí)戰(zhàn)【免費(fèi)下載鏈接】cs-self-learning計(jì)算機(jī)自學(xué)指南項(xiàng)目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/cs/cs-self-learning本文以《CS 自學(xué)指南》cs-self-learning操作系統(tǒng)章節(jié)中收錄的南京大學(xué)「操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)」NJU OS課程為絕對(duì)主體完整梳理該課程的先修要求、獨(dú)家的講授框架程序即狀態(tài)機(jī)、對(duì)象系統(tǒng)調(diào)用、可持久化、5 個(gè) MiniLab 與 4 個(gè) OSLab 的實(shí)操路徑與全部課程資源。讀完后你將明確如何僅憑公開(kāi)資源自學(xué)這門全中文操作系統(tǒng)課、MiniLab 本地自測(cè)應(yīng)如何組織以及它在本指南與 MIT 6.S081、UCB CS162、HIT OS 等課程之間的定位差異。課程檔案一門面向自學(xué)的中文操作系統(tǒng)課《CS 自學(xué)指南》操作系統(tǒng)章節(jié)的 NJU OS 詞條英文條目見(jiàn) NJUOS.en.md為該課程給出的基本檔案如下項(xiàng)目?jī)?nèi)容所屬大學(xué)南京大學(xué)先修要求計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 扎實(shí)的 C 語(yǔ)言功底編程語(yǔ)言C課程難度本指南四星標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)學(xué)時(shí)150 小時(shí)兩個(gè)值得注意的檔案細(xì)節(jié)全中文授課。CS學(xué)習(xí)規(guī)劃 的操作系統(tǒng)小節(jié)明確指出這門課的全部課程內(nèi)容都是中文的非常方便大家學(xué)習(xí)。在歐美名校操作系統(tǒng)課程多為英文授課占主導(dǎo)的自學(xué)場(chǎng)景里這一點(diǎn)顯著降低了語(yǔ)言門檻。先修要求中體系結(jié)構(gòu)被單獨(dú)強(qiáng)調(diào)。課程會(huì)觸及上下文切換、地址空間、動(dòng)態(tài)鏈接等主題先修體系結(jié)構(gòu)課如 Coursera: Nand2Tetris、UCB CS61C后這些概念會(huì)更容易與硬件視角對(duì)上同時(shí)要求扎實(shí)的 C 語(yǔ)言功底與本指南其他系統(tǒng)課如 MIT 6.S081 要求 C RISC-V 匯編、UCB CS162 要求 C x86 匯編的門檻設(shè)定一致。講授框架一把程序就是狀態(tài)機(jī)作為并發(fā)的解釋模型詞條對(duì)課程講授思路的描述是全篇技術(shù)濃度最高的部分。蔣炎巖老師的課程第一部分從程序就是狀態(tài)機(jī)這一視角入手為作者稱為萬(wàn)惡之源的并發(fā)程序建立狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)化模型并在此基礎(chǔ)上講授并發(fā)控制的常見(jiàn)手段以及并發(fā) bug 的應(yīng)對(duì)方法。這一框架的實(shí)際含義可以從文檔措辭中還原出來(lái)并發(fā)問(wèn)題的本質(zhì)被抽象為多份狀態(tài)在多個(gè)執(zhí)行流下交錯(cuò)演化因此并發(fā) bug競(jìng)態(tài)、死鎖等被歸結(jié)為狀態(tài)機(jī)中不期望的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑。掌握了這個(gè)模型加鎖、原子操作、消息傳遞等手段就不再是零散的 API 技巧而是剪除不期望轉(zhuǎn)移路徑的不同實(shí)現(xiàn)策略。詞條特別提到這門課讓我收獲了很多獨(dú)到的視角來(lái)看待系統(tǒng)軟件說(shuō)明這套講法與常見(jiàn)的先講鎖、再講死鎖、最后講生產(chǎn)者消費(fèi)者的枚舉式教學(xué)有明顯區(qū)別。講授框架二操作系統(tǒng) 對(duì)象 系統(tǒng)調(diào)用用對(duì)象虛擬化硬件課程的第二部分將操作系統(tǒng)看作一系列對(duì)象進(jìn)程/線程、地址空間、文件、設(shè)備等以及操作這些對(duì)象的 API系統(tǒng)調(diào)用并結(jié)合豐富的實(shí)際例子介紹操作系統(tǒng)如何利用這組對(duì)象虛擬化硬件資源、為應(yīng)用軟件提供各類服務(wù)。這一表述實(shí)際上給出了操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)的一條主線對(duì)象抽象物理 CPU 時(shí)間被抽象成進(jìn)程/線程對(duì)象物理內(nèi)存被抽象成地址空間對(duì)象磁盤塊被抽象成文件對(duì)象外部硬件被抽象成設(shè)備對(duì)象API 邊界系統(tǒng)調(diào)用是應(yīng)用與內(nèi)核之間唯一合法的交互邊界虛擬化正是發(fā)生在這些 API 之下——對(duì)上層呈現(xiàn)的是統(tǒng)一、隔離、可擴(kuò)展的資源視圖例子驅(qū)動(dòng)文檔強(qiáng)調(diào)課程結(jié)合豐富的實(shí)際例子而非停留在概念定義這與作者做系統(tǒng)不是靠 PPT 念出來(lái)的的整體價(jià)值觀見(jiàn) CS學(xué)習(xí)規(guī)劃 操作系統(tǒng)小節(jié)沒(méi)有什么能比自己寫個(gè)內(nèi)核更能加深對(duì)操作系統(tǒng)的理解了一脈相承。講授框架三從 1-bit 存儲(chǔ)介質(zhì)一路構(gòu)建到文件系統(tǒng)課程的最后一部分可持久化是詞條著墨的另一大特色蔣老師從 1-bit 的存儲(chǔ)介質(zhì)講起一步步構(gòu)建起各類存儲(chǔ)設(shè)備并通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)抽象出一組接口來(lái)方便地與上層解耦、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)。自底向上的構(gòu)建路徑可以概括為存儲(chǔ)介質(zhì)1-bit 起→ 存儲(chǔ)設(shè)備 → 設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口抽象 → 文件系統(tǒng)。這種從最小單元堆疊的講法與詞條中注重實(shí)踐的特點(diǎn)直接掛鉤——文檔提到課程會(huì)刻意培養(yǎng)閱讀源碼、查閱手冊(cè)的能力作者正是在第五個(gè) MiniLab期間第一次仔細(xì)研讀了微軟的 FAT 文件系統(tǒng)手冊(cè)稱之為非常有價(jià)值的經(jīng)歷。這提示自學(xué)者文件系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不要指望看視頻就能過(guò)真正的工作量在于閱讀規(guī)范文檔并逐條對(duì)照實(shí)現(xiàn)。Hacker 風(fēng)格的課堂與動(dòng)態(tài)鏈接的迷你實(shí)現(xiàn)詞條用大量篇幅描述了蔣老師的授課風(fēng)格作為年輕且有豐富一線代碼經(jīng)驗(yàn)的教師課上經(jīng)常一言不合就在命令行里開(kāi)始寫代碼重要知識(shí)點(diǎn)都配有生動(dòng)直白的代碼示例。其中對(duì)作者沖擊最大的一課是為了讓學(xué)生理解動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的設(shè)計(jì)思想專門實(shí)現(xiàn)了一個(gè)迷你的可執(zhí)行文件與一系列二進(jìn)制工具使困擾多年的動(dòng)態(tài)鏈接問(wèn)題如可執(zhí)行文件格式、符號(hào)如何被解析與重定位、共享庫(kù)如何被加載得到解答。這一細(xì)節(jié)的價(jià)值在于動(dòng)態(tài)鏈接通常是操作系統(tǒng)課程里最看得見(jiàn)摸不著的章節(jié)之一而課程選擇了從零寫一個(gè)能跑的極簡(jiǎn)工具鏈來(lái)打通理解。自學(xué)者在跟進(jìn)這部分內(nèi)容時(shí)建議提前用本機(jī)的file、ldd、readelf等工具觀察真實(shí) ELF 文件再對(duì)照課上迷你實(shí)現(xiàn)理解會(huì)更直接。作業(yè)體系5 個(gè) MiniLab 4 個(gè) OSLabMiniLab 可完全本地自測(cè)詞條對(duì)編程作業(yè)體系給出了明確的結(jié)構(gòu)性信息自學(xué)者規(guī)劃 150 學(xué)時(shí)時(shí)應(yīng)以此為準(zhǔn)作業(yè)總量共由5 個(gè) MiniLab和4 個(gè) OSLab組成MiniLab 偏小而精OSLab 承擔(dān)更大的實(shí)現(xiàn)量MiniLab 2協(xié)程實(shí)驗(yàn)。這是作者印象最深的實(shí)驗(yàn)——在不到百行的小實(shí)驗(yàn)里深刻體驗(yàn)了上下文切換的美妙與可怕。百行級(jí)別的實(shí)驗(yàn)恰好是理解上下文切換的最佳粒度寄存器保存/恢復(fù)、棧指針遷移、控制流轉(zhuǎn)移這三件事在一小段代碼里全部暴露出來(lái)是理解進(jìn)程/線程抽象的最低成本入口MiniLab 5FAT 文件系統(tǒng)。如前所述這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求直接面對(duì) FAT 規(guī)范文檔是課程培養(yǎng)讀手冊(cè)能力的代表性環(huán)節(jié)評(píng)測(cè)機(jī)限制與本地自測(cè)。作業(yè)評(píng)測(cè)系統(tǒng)目前只對(duì)南京大學(xué)學(xué)生開(kāi)放作者系郵件申請(qǐng)后由蔣老師允許參與。但詞條給出了一條關(guān)鍵結(jié)論幾個(gè) MiniLab 都能非常方便地進(jìn)行本地測(cè)試就算沒(méi)有評(píng)測(cè)機(jī)也不影響自學(xué)——即校外自學(xué)者可以把 MiniLab 作為完全自包含的練習(xí)閉環(huán)本地編寫、本地測(cè)試、自行判錯(cuò)。作者也據(jù)此提醒希望大家不要聚眾騷擾老師以圖蹭課尊重評(píng)測(cè)資源的封閉性。對(duì)自學(xué)的組織建議基于上述事實(shí)歸納先按順序完成 5 個(gè) MiniLab重點(diǎn)保證 MiniLab 2 的百行級(jí)上下文切換代碼能獨(dú)立復(fù)述其每一步寄存器操作再根據(jù)時(shí)間預(yù)算決定是否推進(jìn) 4 個(gè) OSLab——若目標(biāo)是完整體驗(yàn)自己寫內(nèi)核OSLab 才是主要工作量所在。課程資源清單詞條課程資源小節(jié)列出的資源此處按倉(cāng)庫(kù)寫作規(guī)范以名稱指代具體入口見(jiàn)詞條原文 NJUOS.md資源說(shuō)明課程網(wǎng)站jyywiki.cn 上蔣老師維護(hù)的 OS 課程主頁(yè)含講義與作業(yè)說(shuō)明課程作業(yè)與課程網(wǎng)站同址發(fā)布MiniLab/OSLab 要求均出自此處課程視頻蔣老師 Bilibili 賬號(hào)下的課程視頻合集全中文課程教材OSTEPOperating Systems: Three Easy Pieces開(kāi)源操作系統(tǒng)教材與課程講授內(nèi)容互為補(bǔ)充自學(xué)者應(yīng)把課程網(wǎng)站 視頻 OSTEP作為標(biāo)準(zhǔn)三件套視頻負(fù)責(zé)講授主線與代碼演示OSTEP 負(fù)責(zé)概念的系統(tǒng)化梳理課程網(wǎng)站負(fù)責(zé)作業(yè)要求與本地環(huán)境說(shuō)明。在《CS 自學(xué)指南》操作系統(tǒng)版圖中的定位從 mkdocs.yml 的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)看本書操作系統(tǒng)章節(jié)共收錄四門課MIT 6.S081、UCB CS162、NJU OS、HIT OS。NJU OS 詞條自評(píng)其獨(dú)特性本書收錄的第一門國(guó)內(nèi)高校自主開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)課程結(jié)合 CS學(xué)習(xí)規(guī)劃 的導(dǎo)語(yǔ)可以從三條軸上與其他三門區(qū)分以下為基于各詞條內(nèi)容的對(duì)照供選課參考課程實(shí)驗(yàn)載體核心特點(diǎn)參考詞條MIT 6.S081xv6-riscv11 個(gè) lab基于 RISC-V 教學(xué) OSlab 有完善測(cè)試框架難度五星MIT6.S081.mdUCB CS162Pintos重設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)無(wú)框架代碼要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案難度六星CS162.mdNJU OS5 MiniLab 4 OSLab全中文、狀態(tài)機(jī)并發(fā)模型、對(duì)象化講授、MiniLab 可本地自測(cè)NJUOS.mdHIT OS基于 Linux 0.118 小實(shí)驗(yàn) 4 大實(shí)驗(yàn)中文課基于真實(shí)工業(yè)早期內(nèi)核源碼注重代碼實(shí)踐HITOS.md可以推斷NJU OS 適合這樣一類自學(xué)者想系統(tǒng)學(xué)操作系統(tǒng)但希望全程中文、且愿意從小而精的 MiniLab 起步、逐步推進(jìn)到 OSLab 的讀者若追求更大的設(shè)計(jì)自由度可轉(zhuǎn)向 CS162 的 Pintos若追求最完整的 lab 覆蓋則選擇 6.S081 的 xv6。資源匯總與自學(xué)提示詞條資源匯總明確說(shuō)明按蔣老師的要求作者本指南作者的作業(yè)實(shí)現(xiàn)沒(méi)有開(kāi)源因此本詞條不提供個(gè)人作業(yè)倉(cāng)庫(kù)鏈接。自學(xué)者應(yīng)以課程官網(wǎng)發(fā)布的作業(yè)說(shuō)明與本地測(cè)試環(huán)境為準(zhǔn)組織練習(xí)。課程難度四星、預(yù)計(jì) 150 學(xué)時(shí)與 MIT 6.S081五星、150 學(xué)時(shí)相當(dāng)?shù)Z(yǔ)言門檻更低建議先完成體系結(jié)構(gòu)先修與 C 語(yǔ)言復(fù)習(xí)可參考本指南 編程入門 與 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ) 詞條再按MiniLab 全做、OSLab 量力而行的節(jié)奏推進(jìn)。本指南為雙語(yǔ)維護(hù)中文章節(jié)與.en.md英文條目并存貢獻(xiàn)新章節(jié)時(shí)可參考 template.mdNJU OS 的英文版本即 NJUOS.en.md內(nèi)容結(jié)構(gòu)與中文詞條一一對(duì)應(yīng)。最后詞條本身也傳遞了這條課程線索的價(jià)值判斷正是年輕一代教師在繁重的學(xué)術(shù)考核之余用愛(ài)發(fā)電才讓南京大學(xué)這操作系統(tǒng)課程以全中文、強(qiáng)實(shí)踐、可自測(cè)的面貌對(duì)全球自學(xué)者開(kāi)放成為本指南收錄的第一門國(guó)內(nèi)高校自主開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)課程?！久赓M(fèi)下載鏈接】cs-self-learning計(jì)算機(jī)自學(xué)指南項(xiàng)目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/cs/cs-self-learning創(chuàng)作聲明：本文部分內(nèi)容由AI輔助生成（AIGC），僅供參考 CS自學(xué)指南中的南京大學(xué) NJU OS 操作系統(tǒng)課程：并發(fā)狀態(tài)機(jī)視角、對(duì)象化 OS 體系與 MiniLab 實(shí)戰(zhàn)
CS自學(xué)指南中的南京大學(xué) NJU OS 操作系統(tǒng)課程并發(fā)狀態(tài)機(jī)視角、對(duì)象化 OS 體系與 MiniLab 實(shí)戰(zhàn)【免費(fèi)下載鏈接】cs-self-learning計(jì)算機(jī)自學(xué)指南項(xiàng)目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/cs/cs-self-learning本文以《CS 自學(xué)指南》cs-self-learning操作系統(tǒng)章節(jié)中收錄的南京大學(xué)「操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)」NJU OS課程為絕對(duì)主體完整梳理該課程的先修要求、獨(dú)家的講授框架程序即狀態(tài)機(jī)、對(duì)象系統(tǒng)調(diào)用、可持久化、5 個(gè) MiniLab 與 4 個(gè) OSLab 的實(shí)操路徑與全部課程資源。讀完后你將明確如何僅憑公開(kāi)資源自學(xué)這門全中文操作系統(tǒng)課、MiniLab 本地自測(cè)應(yīng)如何組織以及它在本指南與 MIT 6.S081、UCB CS162、HIT OS 等課程之間的定位差異。課程檔案一門面向自學(xué)的中文操作系統(tǒng)課《CS 自學(xué)指南》操作系統(tǒng)章節(jié)的 NJU OS 詞條英文條目見(jiàn) NJUOS.en.md為該課程給出的基本檔案如下項(xiàng)目?jī)?nèi)容所屬大學(xué)南京大學(xué)先修要求計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 扎實(shí)的 C 語(yǔ)言功底編程語(yǔ)言C課程難度本指南四星標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)學(xué)時(shí)150 小時(shí)兩個(gè)值得注意的檔案細(xì)節(jié)全中文授課。CS學(xué)習(xí)規(guī)劃 的操作系統(tǒng)小節(jié)明確指出這門課的全部課程內(nèi)容都是中文的非常方便大家學(xué)習(xí)。在歐美名校操作系統(tǒng)課程多為英文授課占主導(dǎo)的自學(xué)場(chǎng)景里這一點(diǎn)顯著降低了語(yǔ)言門檻。先修要求中體系結(jié)構(gòu)被單獨(dú)強(qiáng)調(diào)。課程會(huì)觸及上下文切換、地址空間、動(dòng)態(tài)鏈接等主題先修體系結(jié)構(gòu)課如 Coursera: Nand2Tetris、UCB CS61C后這些概念會(huì)更容易與硬件視角對(duì)上同時(shí)要求扎實(shí)的 C 語(yǔ)言功底與本指南其他系統(tǒng)課如 MIT 6.S081 要求 C RISC-V 匯編、UCB CS162 要求 C x86 匯編的門檻設(shè)定一致。講授框架一把程序就是狀態(tài)機(jī)作為并發(fā)的解釋模型詞條對(duì)課程講授思路的描述是全篇技術(shù)濃度最高的部分。蔣炎巖老師的課程第一部分從程序就是狀態(tài)機(jī)這一視角入手為作者稱為萬(wàn)惡之源的并發(fā)程序建立狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)化模型并在此基礎(chǔ)上講授并發(fā)控制的常見(jiàn)手段以及并發(fā) bug 的應(yīng)對(duì)方法。這一框架的實(shí)際含義可以從文檔措辭中還原出來(lái)并發(fā)問(wèn)題的本質(zhì)被抽象為多份狀態(tài)在多個(gè)執(zhí)行流下交錯(cuò)演化因此并發(fā) bug競(jìng)態(tài)、死鎖等被歸結(jié)為狀態(tài)機(jī)中不期望的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑。掌握了這個(gè)模型加鎖、原子操作、消息傳遞等手段就不再是零散的 API 技巧而是剪除不期望轉(zhuǎn)移路徑的不同實(shí)現(xiàn)策略。詞條特別提到這門課讓我收獲了很多獨(dú)到的視角來(lái)看待系統(tǒng)軟件說(shuō)明這套講法與常見(jiàn)的先講鎖、再講死鎖、最后講生產(chǎn)者消費(fèi)者的枚舉式教學(xué)有明顯區(qū)別。講授框架二操作系統(tǒng) 對(duì)象 系統(tǒng)調(diào)用用對(duì)象虛擬化硬件課程的第二部分將操作系統(tǒng)看作一系列對(duì)象進(jìn)程/線程、地址空間、文件、設(shè)備等以及操作這些對(duì)象的 API系統(tǒng)調(diào)用并結(jié)合豐富的實(shí)際例子介紹操作系統(tǒng)如何利用這組對(duì)象虛擬化硬件資源、為應(yīng)用軟件提供各類服務(wù)。這一表述實(shí)際上給出了操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)的一條主線對(duì)象抽象物理 CPU 時(shí)間被抽象成進(jìn)程/線程對(duì)象物理內(nèi)存被抽象成地址空間對(duì)象磁盤塊被抽象成文件對(duì)象外部硬件被抽象成設(shè)備對(duì)象API 邊界系統(tǒng)調(diào)用是應(yīng)用與內(nèi)核之間唯一合法的交互邊界虛擬化正是發(fā)生在這些 API 之下——對(duì)上層呈現(xiàn)的是統(tǒng)一、隔離、可擴(kuò)展的資源視圖例子驅(qū)動(dòng)文檔強(qiáng)調(diào)課程結(jié)合豐富的實(shí)際例子而非停留在概念定義這與作者做系統(tǒng)不是靠 PPT 念出來(lái)的的整體價(jià)值觀見(jiàn) CS學(xué)習(xí)規(guī)劃 操作系統(tǒng)小節(jié)沒(méi)有什么能比自己寫個(gè)內(nèi)核更能加深對(duì)操作系統(tǒng)的理解了一脈相承。講授框架三從 1-bit 存儲(chǔ)介質(zhì)一路構(gòu)建到文件系統(tǒng)課程的最后一部分可持久化是詞條著墨的另一大特色蔣老師從 1-bit 的存儲(chǔ)介質(zhì)講起一步步構(gòu)建起各類存儲(chǔ)設(shè)備并通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)抽象出一組接口來(lái)方便地與上層解耦、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)。自底向上的構(gòu)建路徑可以概括為存儲(chǔ)介質(zhì)1-bit 起→ 存儲(chǔ)設(shè)備 → 設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口抽象 → 文件系統(tǒng)。這種從最小單元堆疊的講法與詞條中注重實(shí)踐的特點(diǎn)直接掛鉤——文檔提到課程會(huì)刻意培養(yǎng)閱讀源碼、查閱手冊(cè)的能力作者正是在第五個(gè) MiniLab期間第一次仔細(xì)研讀了微軟的 FAT 文件系統(tǒng)手冊(cè)稱之為非常有價(jià)值的經(jīng)歷。這提示自學(xué)者文件系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不要指望看視頻就能過(guò)真正的工作量在于閱讀規(guī)范文檔并逐條對(duì)照實(shí)現(xiàn)。Hacker 風(fēng)格的課堂與動(dòng)態(tài)鏈接的迷你實(shí)現(xiàn)詞條用大量篇幅描述了蔣老師的授課風(fēng)格作為年輕且有豐富一線代碼經(jīng)驗(yàn)的教師課上經(jīng)常一言不合就在命令行里開(kāi)始寫代碼重要知識(shí)點(diǎn)都配有生動(dòng)直白的代碼示例。其中對(duì)作者沖擊最大的一課是為了讓學(xué)生理解動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的設(shè)計(jì)思想專門實(shí)現(xiàn)了一個(gè)迷你的可執(zhí)行文件與一系列二進(jìn)制工具使困擾多年的動(dòng)態(tài)鏈接問(wèn)題如可執(zhí)行文件格式、符號(hào)如何被解析與重定位、共享庫(kù)如何被加載得到解答。這一細(xì)節(jié)的價(jià)值在于動(dòng)態(tài)鏈接通常是操作系統(tǒng)課程里最看得見(jiàn)摸不著的章節(jié)之一而課程選擇了從零寫一個(gè)能跑的極簡(jiǎn)工具鏈來(lái)打通理解。自學(xué)者在跟進(jìn)這部分內(nèi)容時(shí)建議提前用本機(jī)的file、ldd、readelf等工具觀察真實(shí) ELF 文件再對(duì)照課上迷你實(shí)現(xiàn)理解會(huì)更直接。作業(yè)體系5 個(gè) MiniLab 4 個(gè) OSLabMiniLab 可完全本地自測(cè)詞條對(duì)編程作業(yè)體系給出了明確的結(jié)構(gòu)性信息自學(xué)者規(guī)劃 150 學(xué)時(shí)時(shí)應(yīng)以此為準(zhǔn)作業(yè)總量共由5 個(gè) MiniLab和4 個(gè) OSLab組成MiniLab 偏小而精OSLab 承擔(dān)更大的實(shí)現(xiàn)量MiniLab 2協(xié)程實(shí)驗(yàn)。這是作者印象最深的實(shí)驗(yàn)——在不到百行的小實(shí)驗(yàn)里深刻體驗(yàn)了上下文切換的美妙與可怕。百行級(jí)別的實(shí)驗(yàn)恰好是理解上下文切換的最佳粒度寄存器保存/恢復(fù)、棧指針遷移、控制流轉(zhuǎn)移這三件事在一小段代碼里全部暴露出來(lái)是理解進(jìn)程/線程抽象的最低成本入口MiniLab 5FAT 文件系統(tǒng)。如前所述這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求直接面對(duì) FAT 規(guī)范文檔是課程培養(yǎng)讀手冊(cè)能力的代表性環(huán)節(jié)評(píng)測(cè)機(jī)限制與本地自測(cè)。作業(yè)評(píng)測(cè)系統(tǒng)目前只對(duì)南京大學(xué)學(xué)生開(kāi)放作者系郵件申請(qǐng)后由蔣老師允許參與。但詞條給出了一條關(guān)鍵結(jié)論幾個(gè) MiniLab 都能非常方便地進(jìn)行本地測(cè)試就算沒(méi)有評(píng)測(cè)機(jī)也不影響自學(xué)——即校外自學(xué)者可以把 MiniLab 作為完全自包含的練習(xí)閉環(huán)本地編寫、本地測(cè)試、自行判錯(cuò)。作者也據(jù)此提醒希望大家不要聚眾騷擾老師以圖蹭課尊重評(píng)測(cè)資源的封閉性。對(duì)自學(xué)的組織建議基于上述事實(shí)歸納先按順序完成 5 個(gè) MiniLab重點(diǎn)保證 MiniLab 2 的百行級(jí)上下文切換代碼能獨(dú)立復(fù)述其每一步寄存器操作再根據(jù)時(shí)間預(yù)算決定是否推進(jìn) 4 個(gè) OSLab——若目標(biāo)是完整體驗(yàn)自己寫內(nèi)核OSLab 才是主要工作量所在。課程資源清單詞條課程資源小節(jié)列出的資源此處按倉(cāng)庫(kù)寫作規(guī)范以名稱指代具體入口見(jiàn)詞條原文 NJUOS.md資源說(shuō)明課程網(wǎng)站jyywiki.cn 上蔣老師維護(hù)的 OS 課程主頁(yè)含講義與作業(yè)說(shuō)明課程作業(yè)與課程網(wǎng)站同址發(fā)布MiniLab/OSLab 要求均出自此處課程視頻蔣老師 Bilibili 賬號(hào)下的課程視頻合集全中文課程教材OSTEPOperating Systems: Three Easy Pieces開(kāi)源操作系統(tǒng)教材與課程講授內(nèi)容互為補(bǔ)充自學(xué)者應(yīng)把課程網(wǎng)站 視頻 OSTEP作為標(biāo)準(zhǔn)三件套視頻負(fù)責(zé)講授主線與代碼演示OSTEP 負(fù)責(zé)概念的系統(tǒng)化梳理課程網(wǎng)站負(fù)責(zé)作業(yè)要求與本地環(huán)境說(shuō)明。在《CS 自學(xué)指南》操作系統(tǒng)版圖中的定位從 mkdocs.yml 的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)看本書操作系統(tǒng)章節(jié)共收錄四門課MIT 6.S081、UCB CS162、NJU OS、HIT OS。NJU OS 詞條自評(píng)其獨(dú)特性本書收錄的第一門國(guó)內(nèi)高校自主開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)課程結(jié)合 CS學(xué)習(xí)規(guī)劃 的導(dǎo)語(yǔ)可以從三條軸上與其他三門區(qū)分以下為基于各詞條內(nèi)容的對(duì)照供選課參考課程實(shí)驗(yàn)載體核心特點(diǎn)參考詞條MIT 6.S081xv6-riscv11 個(gè) lab基于 RISC-V 教學(xué) OSlab 有完善測(cè)試框架難度五星MIT6.S081.mdUCB CS162Pintos重設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)無(wú)框架代碼要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案難度六星CS162.mdNJU OS5 MiniLab 4 OSLab全中文、狀態(tài)機(jī)并發(fā)模型、對(duì)象化講授、MiniLab 可本地自測(cè)NJUOS.mdHIT OS基于 Linux 0.118 小實(shí)驗(yàn) 4 大實(shí)驗(yàn)中文課基于真實(shí)工業(yè)早期內(nèi)核源碼注重代碼實(shí)踐HITOS.md可以推斷NJU OS 適合這樣一類自學(xué)者想系統(tǒng)學(xué)操作系統(tǒng)但希望全程中文、且愿意從小而精的 MiniLab 起步、逐步推進(jìn)到 OSLab 的讀者若追求更大的設(shè)計(jì)自由度可轉(zhuǎn)向 CS162 的 Pintos若追求最完整的 lab 覆蓋則選擇 6.S081 的 xv6。資源匯總與自學(xué)提示詞條資源匯總明確說(shuō)明按蔣老師的要求作者本指南作者的作業(yè)實(shí)現(xiàn)沒(méi)有開(kāi)源因此本詞條不提供個(gè)人作業(yè)倉(cāng)庫(kù)鏈接。自學(xué)者應(yīng)以課程官網(wǎng)發(fā)布的作業(yè)說(shuō)明與本地測(cè)試環(huán)境為準(zhǔn)組織練習(xí)。課程難度四星、預(yù)計(jì) 150 學(xué)時(shí)與 MIT 6.S081五星、150 學(xué)時(shí)相當(dāng)?shù)Z(yǔ)言門檻更低建議先完成體系結(jié)構(gòu)先修與 C 語(yǔ)言復(fù)習(xí)可參考本指南 編程入門 與 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ) 詞條再按MiniLab 全做、OSLab 量力而行的節(jié)奏推進(jìn)。本指南為雙語(yǔ)維護(hù)中文章節(jié)與.en.md英文條目并存貢獻(xiàn)新章節(jié)時(shí)可參考 template.mdNJU OS 的英文版本即 NJUOS.en.md內(nèi)容結(jié)構(gòu)與中文詞條一一對(duì)應(yīng)。最后詞條本身也傳遞了這條課程線索的價(jià)值判斷正是年輕一代教師在繁重的學(xué)術(shù)考核之余用愛(ài)發(fā)電才讓南京大學(xué)這操作系統(tǒng)課程以全中文、強(qiáng)實(shí)踐、可自測(cè)的面貌對(duì)全球自學(xué)者開(kāi)放成為本指南收錄的第一門國(guó)內(nèi)高校自主開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)課程?！久赓M(fèi)下載鏈接】cs-self-learning計(jì)算機(jī)自學(xué)指南項(xiàng)目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/cs/cs-self-learning創(chuàng)作聲明：本文部分內(nèi)容由AI輔助生成（AIGC），僅供參考