(Why) 为什么学操作系统?

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2025 南京大学《操作系统原理》
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世界变了

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世界变了 (cont'd)

再没有人类可以阻止中国人了

  • 人才的积累已经突破了临界点
  • 没有行业能挡得住中国人了

人类已经创造出了全新的物种

  • 繁荣之后,我们也许要考虑生死存亡的问题……?
  • 人与人之间的生产力将会呈现断崖式的差距
    • 面向考试的 “功利” 学习收益急剧减少
    • AI 技术使顶级的 “人类劳动力” 逐渐失去价值
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我们一路艰难走来

每个人都向往大学的新生活

但迎接你的是当头一棒:“我一度怀疑我是不是不适合学计算机,因为童年对于极客的所有想象,已经被我第一个学期的体验彻底粉碎了。”——CS 自学指南

热情且聪明的学生……听说相对论、量子力学……但是,当他们学完两年以前那种课程 (斜面、静电这样的内容) 后,许多人就泄气了——The Feynman Lectures on Physics

那个点亮大家心中梦想的人在哪里?

Education is not the filling of a pail, but the lighting of a fire ——William Butler Yeats

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梦想与现实:我学 OS 的时代 (AD 2009)

老师们都说操作系统很难教

  • 使用豆瓣评分高达 5.7/10 的 “全国优秀教材”
    • 没有正经的实验 (16-bit code)
    • 错误的工具链、调试全靠猜
    • 大家为了微不足道的分数内卷
      • 为失去 integrity 获得分数的行为沾沾自喜
      • 人才紧缺导致了 “卡脖子” 的问题

同时,课堂教学是最容易被改善的

  • 抄国外的就行了
  • 但他们竟然连这个都不会
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梦想与现实:我学 OS 的时代 (AD 2009)

互联网和开源改变了一切

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有了亿点点 “改变世界” 的梦想,不想再做一个咸鱼了

  • 每天晚上床上刷 Wikipedia (管它看得懂看不懂)
  • PhD 开始坚持阅读 Communications of the ACM 杂志 (至今)
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(没想到上面的故事还有后续)

每个人都可以有自己的梦想

  • (哪怕你学的是天坑专业)

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(没想到上面的故事还有后续)

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梦想与现实:我教 OS 的时代 (AD 2018)

海量的前端程序员重塑了开源生态

  • ES5: 2009, react.js: 2013, vscode: 2015, ...
  • “编程” 不再是少部分 geek 的特权

有了一本合适的新教材

从美国回来,看到了 bar 在哪里

  • 至少有希望可以和外国人一样好了!

但迎接你的是当头一棒:领导竟让我跟在老教师屁股后面先学着?脾气暴躁的我当然是不会允许这样的事发生的!

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梦想与现实:我教 OS 的时代 (AD 2018)

Altair 8800: The Machine That Launched the PC Revolution

  • 1975 年,Bill Gates 和 Paul Allen 在 Havard 的 PDP-10 上实现了 Altair 8800 的 Full System Emulator,并开发了 Altair 8800 上的第一个 BASIC 解释器
  • 带着梦想和打孔纸带飞机去了 MITS 公司演示,成为传奇

我们花了 40 年,赶上了!

  • 今天人人都能实现 Full System Emulator
  • 有了一套很不错的编程实验
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活在当下:AC (Anno ChatGPT) 4 年

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活在当下:AC 4 年

世界变好了

  • 我进入了南京大学计算机系教学委员会
  • 看到了不计代价追求梦想的人们
  • 看到了越来越多的同学们登上历史的舞台

也没完全变好

  • 🤡 竟是我自己
  • 以及竟然有老师在上课用秒懂百科讲概念!
  • (看来是时候应该去投点反对票了)
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活在当下:全民 AI 的时代降临

GPT-4 级别的模型是人类命运的转折点

GPT-4-turbo:……分子是由很多小颗粒组成的……电子会与这些小颗粒相撞,并反弹回来,就好像你向一个山丘丢石头,石头会弹回到你跟前一样……就好比你闭着眼睛,通过听石头落地的声音判断山丘的形状一样……(Cost: ~$0.01)

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那么,为什么学习操作系统?

学习 X 的目的

  • 人类的文明
    • 基本动机、基本方法、里程碑、走过的弯路
    • 走向应用、创新、革命
  • 操作系统的历史就是计算机软硬件发展的历史
    • 基本动机:更快更好地服务更多应用
    • 基本方法:“Building Abstractions”
    • 里程碑:UNIX, Linux, ...
  • 历程中藏着一个问题的答案
    • 什么是今天计算机世界万丈高楼工程奇迹的地基
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学习操作系统能得到什么?

觉醒体内的 “编程力量”

  • 能够知道程序能做什么为什么能做
    • 为什么能创建窗口?
    • 为什么 Ctrl-C 有时不能退出程序
      • StackOverflow (2017.5): Helping one million developers exit Vim (今天:不会再发生了)
    • 为什么有的程序能把组里服务器的 128 个 CPU 用满?
  • 每天都在用的东西,能实现出来了
    • 浏览器、编译器、IDE、游戏/外挂、杀毒软件、病毒……
  • 于是,你可以去寻找你的梦想
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