【NJU OS】01 操作系统概述

什么是操作系统？

• 管理软件硬资源，为程序提供服务
• 边界是模糊的，精确的定义无意义

今天的操作系统

空前复杂的系统之一

• 更复杂的处理器和内存
  • 非对称多处理器 (ARM big.LITTLE; Intel P/E-cores)
  • Non-uniform Memory Access (NUMA)
  • 更多的硬件机制 Intel-VT/AMD-V, TrustZone/SGX, TSX, …
• 更多的设备和资源
  • 网卡、SSD、GPU、FPGA…
• 复杂的应用需求和应用环境
  • 服务器、个人电脑、智能手机、手表、手环、IoT/微控制器……

理解操作系统：三个根本问题

操作系统服务谁？

• 程序 = 状态机
• 课程涉及：多线程 Linux 应用程序

(设计/应用视角) 操作系统为程序提供什么服务？

• 操作系统 = 对象 + API
• 课程涉及：POSIX + 部分 Linux 特性

(实现/硬件视角) 如何实现操作系统提供的服务？

• 操作系统 = C 程序
  • 完成初始化后就成为 interrupt/trap/fault handler
• 课程涉及：xv6, 自制迷你操作系统

怎么学操作系统？

是一个合格的操作系统用户

• 会 STFW/RTFM 自己动手解决问题
• 不怕使用任何命令行工具
  • vim, tmux, grep, gcc, binutils, …
    不惧怕写代码
• 能管理一定规模 (数千行) 的代码
• 能在出 bug 时默念 “机器永远是对的、我肯定能调出来的”
  • 然后开始用正确的工具/方法调试