Yanyan's Wiki 操作系统 (2022)

计算机系统基础习题课 (2021 秋季学期)

截止日期

Hard Deadline (所有实验作业): 2022 年 1 月 16 日 23:59:59。


课程简介

大家在数字电路里都实现过“状态机”,例如一个计数器内部存储了数字 $x$,每次按下开关执行 $x\leftarrow (x+1)\bmod 3$。计算机系统基础这门课 (以及实验部分) 最重要的 take-away message,就是告诉大家日常使用的计算机本质上也是这么一个状态机。在实验课中,我们会用代码严谨地带大家理解这样的 “状态机” 的状态定义、状态转换,以及与外界的交互方式。

实验课首先承担了大家对 “系统编程” 能力的训练,大家会熟悉 Linux 命令行工具的使用,在将命令行工具变成大家日常生活一部分的同时,完成一系列的编程实验。

理解一个系统的最佳实践就是去实现它。因此在本课程的 PA 部分,你将会在框架代码的基础上实现一个 RISC-V 全系统模拟器 NEMU,它不仅能运行各类测试程序,甚至还可以运行操作系统和 “仙剑奇侠传”。模拟过硬件的执行,自然就能深 (痛) 入 (苦) 理解计算机系统了。

  • 计算机系/匡亚明学院:周四 16:10-18:00 仙 II-312
  • 人工智能学院:周五 14:00-15:50 逸 B-105
  • 任课教师:王慧妍 <why@nju.edu.cn>、蒋炎岩 <jyy@nju.edu.cn>
  • 助教:欧先飞 <ouxianfei@smail.nju.edu.cn>、屈道涵 <whuqdh@126.com>
  • 顾问:余子濠 <yuzihao@ict.ac.cn> (PA 作者)

课程资料

课程视频 (王慧妍) 仅本届学生校内分享,不再公开。

  1. The Missing Course of Your CS Education [PA0: 开发环境配置]
  2. C 语言拾遗1:机制 [PA1: 监视器]
  3. C 语言拾遗2:编程实践 [Lab1: 大整数运算]
  4. NEMU 框架选讲1:编译运行 [PA2: 模拟指令执行]
  5. NEMU 框架选讲2:代码导读
  6. 数据的机器级表示
  7. x86-64 选讲 [Lab2: x86-64内联汇编]
  8. 调试:理论与实践
  9. 链接与加载选讲 [PA3: 中断和异常]
  10. Abstract Machine 选讲
  11. I/O设备选讲
  12. 系统编程与基础设施 [Lab3: 性能调优]
  13. 中断与分时多任务 [Lab4: 缓存模拟器]
  14. 程序优化选讲
  15. 虚拟存储选讲 [PA4: 分时多任务]
  16. “造轮子”的方法和乐趣
  17. 复习&答疑
Creative Commons License    苏 ICP 备 2020049101 号