YatSenOS：操作系统实验新方案——以C/C+++x86为支点

本文介绍了中山大学操作系统实验课程改革的项目，名为“YatSenOS”，旨在应对操作系统领域中如Rust编程语言、RISC-V和ARM架构等新技术的挑战。项目采用“以点带面”的策略，首先基于C/C++和x86架构建立一个新的实验方案，然后以此为基础，逐步扩展到64位操作系统、Rust配合ARM与Raspberry Pi，以及Rust与RISC-V的实验。这一改革旨在使教学内容与操作系统的发展同步。 文章指出，全面改革原有实验课程的工作量巨大，因此采取了逐步推进的方法。新方案在2021年的操作系统实验课程中实施，得到了学生的积极反馈，提升了学生对操作系统核心概念、开发方法和设计原理的理解。相较于传统的16位模式和使用ucore的实验方案，新方案的效果更佳。 引言部分强调了中山大学操作系统课程的传统——从零开始编写操作系统，并指出随着技术进步，需要更新教学内容以适应Rust、RISC-V和ARM等新趋势。改革的目标是保持教学与实际技术的同步，而不是完全抛弃旧方法，而是要在继承中创新。 1. 操作系统实验改革的背景： - 面临新技术挑战：Rust的安全特性，RISC-V的开放指令集，以及ARM在移动设备的广泛使用，都要求教学内容与时俱进。 - 教学方案的更新：原有的实验课程可能不再适合当前的操作系统环境，需要改革以保持相关性。 2. “以点带面”策略： - 初始阶段：基于C/C++和x86架构构建实验平台，作为改革的基础。 - 扩展阶段：利用这个基础，逐步引入64位系统、Rust与不同硬件平台的实验，覆盖更广泛的现代操作系统技术。 3. 实施效果与反馈： - 在2021年课程中的应用表明，新方案提高了学生的学习效果和兴趣。 - 相比其他方案，新方案在提升学生对操作系统基础知识的理解上表现出色。 4. 关键词： - 操作系统实验：强调实验教学的重要性。 - 保护模式：指x86架构中的高级内存管理方式。 - 实验教材：新方案包含一套递进式的实验教材，有助于学生逐步学习操作系统开发。 中山大学通过“YatSenOS”项目成功地将操作系统实验课程与最新技术趋势相结合，为学生提供了更符合实际需求的学习体验，同时也为其他教育机构提供了改革教学内容的参考案例。