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课程简介

操作系统是计算机系统中负责管理各种软硬件资源的核心系统软件，为应用软件运行提供良好的环境。掌握操作系统的基本原理及其核心技术是研究型大学计算机专业本科毕业生的基本要求。
本课程是计算机专业核心课，以主流操作系统为实例，以教学操作系统ucore为实验环境，讲授操作系统的概念、基本原理和实现技术，为学生从事操作系统软件研究和开发，以及充分利用操作系统功能进行应用软件研究和开发打下扎实的基础。
（注：本课已更新完毕，欢迎加入大学生学习交流群215677965）

课程目录

第1节 ---- 1.1 课程概述
第2节 ---- 1.2 教学安排
第3节 ---- 1.3 什么是操作系统
第4节 ---- 1.4 为什么学习操作系统，如何学习操作系统
第5节 ---- 1.5 操作系统实例
第6节 ---- 1.6 操作系统的演变
第7节 ---- 1.7 操作系统结构
第8节 ---- 2.1 前言和国内外现状
第9节 ---- 2.2 OS实验目标
第10节 ---- 2.3 8个OS实验概述
第11节 ---- 2.4 实验环境搭建
第12节 ---- 2.5 x86-32硬件介绍
第13节 ---- 2.6 ucore部分编程技巧
第14节 ---- 2.7 演示实验操作过程
第15节 ---- 3.1 BIOS
第16节 ---- 3.2 系统启动流程
第17节 ---- 3.3 中断、异常和系统调用比较
第18节 ---- 3.4 系统调用
第19节 ---- 3.5 系统调用示例
第20节 ---- 3.6 ucore+系统调用代码
第21节 ---- 4.1 启动顺序
第22节 ---- 4.2 C函数调用的实现
第23节 ---- 4.3 GCC内联汇编
第24节 ---- 4.4 x86中断处理过程
第25节 ---- 4.5 练习一
第26节 ---- 4.6 练习二
第27节 ---- 4.7 练习三
第28节 ---- 4.8 练习四练习五
第29节 ---- 4.9 练习六
第30节 ---- 5.1 计算机体系结构和内存层次
第31节 ---- 5.2 地址空间和地址生成
第32节 ---- 5.3 连续内存分配
第33节 ---- 5.4 碎片整理
第34节 ---- 5.5 伙伴系统
第35节 ---- 6.1 非连续内存分配的需求背景
第36节 ---- 6.2 段式存储管理
第37节 ---- 6.3 页式存储管理
第38节 ---- 6.4 页表概述
第39节 ---- 6.5 快表和多级页表
第40节 ---- 6.6 反置页表
第41节 ---- 6.7 段页式存储管理
第42节 ---- 7.1 了解x86保护模式中的特权级
第43节 ---- 7.2 了解特权级切换过程
第44节 ---- 7.3 了解段/页表
第45节 ---- 7.4 了解UCORE建立段/页表
第46节 ---- 7.5 演示lab2实验环节
第47节 ---- 8.1 虚拟存储的需求背景
第48节 ---- 8.2 覆盖和交换
第49节 ---- 8.3 局部性原理
第50节 ---- 8.4 虚拟存储概念
第51节 ---- 8.5 虚拟页式存储
第52节 ---- 8.6 缺页异常
第53节 ---- 9.1 页面置换算法的概念
第54节 ---- 9.2 最优算法、先进先出算法和最近最久未使用算法
第55节 ---- 9.3 时钟置换算法和最不常用算法
第56节 ---- 9.4 Belady现象和局部置换算法比较
第57节 ---- 9.5 工作集置换算法
第58节 ---- 9.6 缺页率置换算法
第59节 ---- 9.7 抖动和负载控制
第60节 ---- 10.1 实验目标：虚存管理
第61节 ---- 10.2 回顾历史和了解当下
第62节 ---- 10.3 处理流程、关键数据结构和功能
第63节 ---- 10.4 页访问异常
第64节 ---- 10.5 页换入换出机制
第65节 ---- 11.1 进程的概念
第66节 ---- 11.2 进程控制块
第67节 ---- 11.3 进程状态
第68节 ---- 11.4 三状态进程模型
第69节 ---- 11.5 挂起进程模型
第70节 ---- 11.6 线程的概念
第71节 ---- 11.7 用户线程
第72节 ---- 11.8 内核线程
第73节 ---- 12.1 进程切换
第74节 ---- 12.2 进程创建
第75节 ---- 12.3 进程加载
第76节 ---- 12.4 进程等待与退出
第77节 ---- 13.1 总体介绍
第78节 ---- 13.2 关键数据结构
第79节 ---- 13.3 执行流程
第80节 ---- 13.4 实际操作
第81节 ---- 14.1 总体介绍
第82节 ---- 14.2 进程的内存布局
第83节 ---- 14.3 执行ELF格式的二进制代码-do_execve的实现
第84节 ---- 14.4 执行ELF格式的二进制代码-load_icode的实现
第85节 ---- 14.5 进程复制
第86节 ---- 14.6 内存管理的copy-on-write机制
第87节 ---- 15.1 处理机调度概念
第88节 ---- 15.2 调度准则
第89节 ---- 15.3 先来先服务、短进程优先和最高响应比优先调度算法
第90节 ---- 15.4 时间片轮转、多级反馈队列、公平共享调度算法和ucore调度框架
第91节 ---- 15.5 实时调度和多处理器调度
第92节 ---- 15.6 优先级反置
第93节 ---- 16.1 总体介绍和调度过程
第94节 ---- 16.2 调度算法支撑框架
第95节 ---- 16.3 时间片轮转调度算法
第96节 ---- 16.4 Stride调度算法
第97节 ---- 17.1 背景
第98节 ---- 17.2 现实生活中的同步问题
第99节 ---- 17.3 临界区和禁用硬件中断同步方法
第100节 ---- 17.4 基于软件的同步方法
第101节 ---- 17.5 高级抽象的同步方法
第102节 ---- 18.1 信号量
第103节 ---- 18.2 信号量使用
第104节 ---- 18.3 管程
第105节 ---- 18.4 哲学家就餐问题
第106节 ---- 18.5 读者-写者问题
第107节 ---- 19.1 总体介绍
第108节 ---- 19.2 底层支撑
第109节 ---- 19.3 信号量设计实现
第110节 ---- 19.4 管程和条件变量设计实现
第111节 ---- 19.5 哲学家就餐问题
第112节 ---- 20.1 死锁概念
第113节 ---- 20.2 死锁处理方法
第114节 ---- 20.3 银行家算法
第115节 ---- 20.4 死锁检测
第116节 ---- 20.5 进程通信概念
第117节 ---- 20.6 信号和管道
第118节 ---- 20.7 消息队列和共享内存
第119节 ---- 21.1 文件系统和文件
第120节 ---- 21.2 文件描述符
第121节 ---- 21.3 目录、文件别名和文件系统种类
第122节 ---- 21.4 虚拟文件系统
第123节 ---- 21.5 文件缓存和打开文件
第124节 ---- 21.6 文件分配
第125节 ---- 21.7 空闲空间管理和冗余磁盘阵列RAID
第126节 ---- 22.1 总体介绍
第127节 ---- 22.2 ucore 文件系统架构
第128节 ---- 22.3 Simple File System分析
第129节 ---- 22.4 Virtual File System分析
第130节 ---- 22.5 I/O设备接口分析
第131节 ---- 22.6 执行流程分析
第132节 ---- 23.1 I/O特点
第133节 ---- 23.2 I/O结构
第134节 ---- 23.3 I/O数据传输
第135节 ---- 23.4 磁盘调度
第136节 ---- 23.5 磁盘缓存

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