操作系统预习指南:打造简易操作系统
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更新于2024-08-05
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"这篇微型指导书是针对操作系统课程的预习资料,主要针对2017级6系学生,但也适用于其他级别的学习者。课程包括理论和实验两部分,目标是帮助学生理解和实现操作系统原理。实验课程的目标是在X86架构上构建一个简易操作系统。课程会提供实验环境,学生可以通过SSH连接,内含必要的工具如gxemul、git、vim等。课程内容分为8个模块,涵盖命令行操作、内核理解、内存管理、进程管理、系统调用、文件系统、管道和套接字等。挑战性任务是对基础知识的扩展。尽管内容看似繁多,但课程设计为逐步深入,适合初学者,且最终项目是一个简化版的操作系统,允许学生发挥创意。"
操作系统课程的核心内容包括:
1. **命令行操作与基础工具**:学生将学习如何在CLI环境下操作,熟悉基本的命令和工具,如vim或nano编辑器,这对于后续的开发工作至关重要。
2. **内核与编译链接**:理解操作系统的内核结构,以及如何使用编译和链接工具,例如gcc,为实现操作系统功能打下基础。
3. **内存管理**:涉及MMU(内存管理单元)、TLB(快表)、地址映射和页表等概念,这些都是操作系统中至关重要的部分,关系到程序的运行和内存分配。
4. **进程与中断异常**:学习如何创建、运行和调度进程,以及处理中断和异常,这是操作系统协调硬件和软件的关键。
5. **系统调用与进程间通信**:实现系统调用机制,如fork,以及IPC(进程间通信),如信号、管道等,这些是多任务环境中的基础操作。
6. **文件系统**:学习如何设计和实现文件系统,这对于数据存储和检索至关重要。
7. **管道与套接字**:涉及网络通信和进程间的高级通信方式,如管道和套接字,这是分布式系统的基础。
挑战性任务则更注重深化和拓展这些基础知识,让学生能够对操作系统有更深入的理解和实践经验。
预习建议:
- 了解基础的Linux操作,因为实验环境基于Linux,熟悉命令行操作将有助于学习。
- 学习X86架构的基本知识,因为实验将涉及到在该架构上编写操作系统代码。
- 预先掌握C语言,因为很多操作系统实现都是用C语言完成的,尤其是printf函数的实现。
- 理解编译和链接过程,这对理解操作系统内部工作原理很有帮助。
- 对于内存管理和进程管理等概念,可以提前阅读相关资料,形成初步的认识。
- 参考实验指导书,提前了解每个模块的具体内容和目标。
操作系统课程是一门理论与实践结合紧密的课程,通过实际编写操作系统的一部分,能有效提升学生的工程能力和系统思维。尽管挑战重重,但通过逐步学习和实践,相信每位同学都能掌握并享受这一过程。
2014-02-07 上传
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