操作系统预习指南：打造简易操作系统

"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。