[杂项教程]现代操作系统—原理与实现

现代操作系统—原理与实现 资源介绍

本课程阐述操作系统的核心概念和原理。通过对现代操作系统设计与实现的讨论，我们将探讨进程与线程、同步与死锁、分段与分页、输入与输出、安全与可靠、文件与存储等操作系统的核心概念。本课程将集中精力对一些难点进行深入的探讨，包括锁的进化、锁的实现、同步机制的逻辑演变、内存管理、多核环境下的同步与调度等；同时对历史上重要的操作系统设计，如微内核、宏内核、Exokernel、虚拟化等结构进行剖析，使学生了解并掌握计算机操作系统的设计与实现的基本方法。为帮助学生理解操作系统，本课程将伴随一组操作系统设计实验。学生将被要求完成4~6个难度逐次提高的操作系统大作业，以增加学生对操作系统核心知识的把握。

课程目录：

1 操作系统介绍
1.1 操作系统的定义
     OS-1.1.pptx
     OS-1.1-操作系统的定义.mp4
1.2 为什么学习操作系统
     OS-1.2.pptx
     OS-1.2-为什么学习操作系统.mp4
1.3 操作系统面临的挑战
     OS-1.3.pptx
     OS-1.3-操作系统面临的挑战.mp4
1.4 案例：Apple操作系统技术演进
     OS-1.4.pptx
     OS-1.4-Apple操作系统技术演进.mp4
1.5 ChCore简介
     OS-1.5.pptx
     OS-1.5-chcore.mp4
2 硬件基础
2.1 为什么选择ARM
     OS-2.1-为什么选择ARM.pptx
     OS-2.1-为什么选择ARM.mp4
2.2 AArch64体系结构
     OS-2.2-AArch64体系结构.pptx
     OS-2.2-AArch64体系结构.mp4
2.3 操作系统启动过程
     OS-2.3-操作系统启动过程.pptx
     OS-2.3-操作系统启动过程.mp4
2.4 中断与异常的概念
     OS-2.4-中断与异常的概念.pptx
     OS-2.4-中断与异常的概念.mp4
2.5 中断与异常的产生
     OS-2.5-中断与异常的产生.pptx
     OS-2.5-中断与异常的产生.mp4
2.6 Linux的中断处理理念
     OS-2.6-Linux的中断处理理念.pptx
     OS-2.6-Linux的中断处理理念.mp4
2.7 中断与异常的处理
     OS-2.7-中断与异常的处理.pptx
     OS-2.7-中断与异常的处理.mp4
2.8 系统调用
     OS-2.8-系统调用.pptx
     OS-2.8-系统调用.mp4
3 操作系统结构
3.1 操作系统结构与宏内核
     OS-3.1-操作系统结构与宏内核.pptx
     OS-3.1-操作系统结构与宏内核.mp4
3.2 微内核架构
     OS-3.2-微内核架构.pptx
     OS-3.2-微内核架构.mp4
3.3 外核架构与库OS
     OS-3.3-外核架构与库OS.pptx
     OS-3.3-外核架构与库OS.mp4
3.4 多内核架构与小结
     OS-3.4-多内核架构与小结.pptx
     OS-3.4-多内核架构与小结 .mp4
4 内存管理
4.1 虚拟地址和物理地址
     OS-4.1-虚拟地址和物理地址.pptx
     OS-4.1-虚拟地址和物理地址.mp4
4.2 基于分页的虚拟内存
     OS-4.2-基于分页的虚拟内存.pptx
     OS-4.2-基于分页的虚拟内存.mov
     OS-4.2-基于分页的虚拟内存（第二部分）.mp4
4.3 虚拟内存功能
     OS-4.3-虚拟内存功能.pptx
     OS-4.3-虚拟内存功能.mp4
4.4 物理内存分配与管理
     OS-4.4-物理内存分配与管理.pptx
     OS-4.4-物理内存分配与管理.mp4
4.5 案例分析：ChCore的内存管理机制
     OS-4.5-案例分析：ChCore内存管理机制.pptx
    练习 内存管理
     内存管理
5 进程与线程
5.1 进程的基本概念
     OS-5.1-进程的基本概念.pptx
     OS-5.1-进程的基本概念.mp4
5.2 进程的基本操作接口（上）
     OS-5.2-进程的基本操作接口（上）.pptx
     OS-5.2-进程的基本操作接口.mp4
5.3 进程的基本操作接口（下）
     OS-5.3-进程的基本操作接口（下）.pptx
     OS-5.3-进程的基本操作接口（第二部分）.mp4
5.4 线程的基本概念
     OS-5.4-线程的基本概念.pptx
     OS-5.4-线程的基本概念.mp4
5.5 线程本地存储和上下文切换
     OS-5.5-线程本地存储和上下文切换.pptx
     OS-5.5-线程本地存储和上下文切换.mp4
5.6 纤程
     OS-5.6-纤程.pptx
     OS-5.6-纤程.mp4
练习 进程与线程
 《进程与线程》章节练习
6 操作系统调度
6.1 进程/线程调度
     OS-6.1-进程线程调度.pptx
     OS-6.1-进程线程调度.mp4
6.2 经典调度
     OS-6.2-经典调度.pptx
     OS-6.2-经典调度.mp4
6.3 优先级调度
     OS-6.3-优先级调度.pptx
     OS-6.3-优先级调度.mp4
6.4 公平共享调度
     OS-6.4-公平共享调度.pptx
     OS-6.4-公平共享调度.mp4
7 进程间通信
7.1 进程间通信背景和基础
     OS-7.1-进程间通信背景和基础.mp4
     OS-7.1-进程间通信背景和基础.pptx
7.2 共享内存
     OS-7.2-共享内存.mp4
     OS-7.2-共享内存.pptx
7.3 消息传递
     OS-7.3-消息传递.mp4
     OS-7.3-消息传递.pptx
7.4 消息传递的问题与解决方法
     OS-7.4-消息传递的问题与解决办法.mp4
     OS-7.4-消息传递的问题与解决办法.pptx
7.5 Unix管道
     OS-7.5-Unix管道.mp4
     OS-7.5-Unix管道.pptx
7.6 Unix消息队列
     OS-7.6-Unix消息队列.mp4
     OS-7.6-Unix消息队列.pptx
7.7 轻量级远程方法调用LRPC
     OS-7.7-轻量级远程方法调用LRPC.mp4
     OS-7.7-轻量级远程方法调用LRPC.pptx
7.8 ChCore进程间通信
     OS-7.8-ChCore进程间通信.mp4
     OS-7.8-ChCore进程间通信.pptx
练习 进程间通信
 《进程间通信》章节练习
8 同步原语
8.1 临界区问题
     OS-8.1-临界区问题.pptx
     OS-8.1-临界区问题.mp4
8.2 互斥锁的软件实现与硬件实现
     OS-8.2-互斥锁的软件实现与硬件实现.pptx
     OS-8.2-互斥锁的软件实现与硬件实现.mp4
8.3 读写锁
     OS-8.3-读写锁.pptx
     OS-8.3-读写锁.mp4
8.4 Read Copy Update
     OS-8.4-RCU.mp4
     OS-8.4-RCU.pptx
8.5 死锁
     OS-8.5-死锁.pptx
     OS-8.5-死锁.mp4
8.6 优先级反转
     OS-8.6-优先级反转.mp4
     OS-8.6-优先级反转.pptx
8.7 性能可扩展性
     OS-8.7-性能可扩展性.mp4
     OS-8.7-性能可扩展性.pptx
8.8 缓存一致性
     OS-8.8-缓存一致性.pptx
     OS-8.8-缓存一致性.mp4
8.9 MCS锁
     OS-8.9-MCS锁.mp4
     OS-8.9-MCS锁.pptx
8.10 非一致内存访问
     OS-8.10-非一致内存访问.pptx
     OS-8.10-非一致内存访问.mp4
8.11 内存模型
     OS-8.11-内存模型.mp4
     OS-8.11-内存模型.pptx
练习 同步与多核
 《同步与多核》章节练习
9 文件系统与存储
9.1 基于inode的文件系统
     OS-9.1.pptx
     OS-9.1-文件系统结构.mp4
9.2 基于inode文件系统的基本操作
     OS-9.2.pptx
     OS-9.2-基于inode文件系统的基本操作.mp4
9.3 基于Table的文件系统
     OS-9.3.pptx
     OS-9.3-基于table的文件系统.mp4
9.4 虚拟文件系统（VFS）
     OS-9.4.pptx
     OS-9.4-虚拟文件系统.mp4
9.5 文件系统高级功能
     OS-9.5.pptx
     OS-9.5-文件系统高级功能.mp4
9.6 崩溃一致性
     OS-9.6.pptx
     OS-9.6-崩溃一致性.mp4
9.7 日志
     OS-9.7.pptx
     OS-9.7-日志.mp4
9.8 写时复制
     OS-9.8.pptx
     OS-9.8-写时复制和softupdates.mp4
9.9 日志文件系统
     OS-9.9.pptx
     OS-9.9-日志文件系统.mp4
9.10 新型文件系统：闪存
     OS-9.10.pptx
     OS-9.10-Flash和F2FS.mp4
9.11 新型文件系统：瓦式磁盘
     OS-9.11.pptx
     OS-9.11-瓦式磁盘和文件系统.mp4
9.12 新型文件系统：非易失内存
     OS-9.12.pptx
练习 文件系统
 《文件系统》章节练习
10 设备管理
10.1 设备概述
     OS-10.1-设备概述.pptx
     OS-10.1-设备概述.mp4
10.2 系统与设备的交互方式
     OS-10.2-系统与设备交互方式.pptx
     OS-10.2-系统与设备交互方式.mp4
10.3 中断管理
     OS-10.3-中断管理.pptx
     OS-10.3-中断管理.mp4
10.4 设备驱动
     OS-10.4-设备驱动.pptx
     OS-10.4-设备驱动.mp4
10.5 驱动模型
     OS-10.5-驱动模型.pptx
     OS-10.5-驱动模型.mp4
10.6 设备树
     OS-10.6-设备树.pptx
     OS-10.6-设备树.mp4
10.7 Linux上下部
     OS-10.7-Linux上下部.pptx
     OS-10.7-Linux上下部.mp4
11 系统虚拟化
11.1 系统虚拟化的优势
     OS-11.1-系统虚拟化的优势.mp4
     OS-11.1-系统虚拟化的优势.pptx
11.2 什么是系统虚拟化
     OS-11.2-什么是系统虚拟化.mp4
     OS-11.2-什么是系统虚拟化.pptx
11.3 如何实现系统虚拟化
     OS-11.3-如何实现系统虚拟化.mp4
     OS-11.3-如何实现系统虚拟化.pptx
11.4 基于软件的CPU虚拟化方法
     OS-11.4-基于软件的CPU虚拟化方法.mp4
     OS-11.4-基于软件的CPU虚拟化方法.pptx
11.5 硬件虚拟化
     OS-11.5-硬件虚拟化.mp4
     OS-11.5-硬件虚拟化.pptx
11.6 虚拟机与虚拟处理器
     OS-11.6-虚拟机与虚拟处理器.mp4
     OS-11.6-虚拟机与虚拟处理器.pptx
11.7 QEMU与KVM
     OS-11.7-QEMU与KVM.mp4
     OS-11.7-QEMU与KVM.pptx
11.8 内存虚拟化
     OS-11.8-内存虚拟化.mp4
     OS-11.8-内存虚拟化.pptx
11.9 IO虚拟化（上）
     OS-11.9-IO虚拟化（上）.mp4
     OS-11.9-IO虚拟化（上）.pptx
11.10 IO虚拟化（下）
     OS-11.10-IO虚拟化（下）.mp4
     OS-11.10-IO虚拟化（下）.pptx
11.11 中断虚拟化
     OS-11.11-中断虚拟化.mp4
     OS-11.11-中断虚拟化.pptx
11.12 轻量级虚拟化-综述
     OS-11.12-轻量级虚拟化-综述.mp4
     OS-11.12-轻量级虚拟化-综述.pptx
11.13 第一次尝试：chroot
     OS-11.13-第一次尝试：chroot.mp4
     OS-11.13-第一次尝试：chroot.pptx
11.14 Linux容器（上）
     OS-11.14-Linux容器（上）.mp4
     OS-11.14-Linux容器（上）.pptx
11.15 Linux容器（下）
     OS-11.15-Linux容器（下）.mp4
     OS-11.15-Linux容器（下）.pptx
11.16 案例：Serverless平台
     OS-11.16-案例：Serverless平台.mp4
     OS-11.16-案例：Serverless平台.pptx
11.17 性能隔离（上）
     OS-11.17-性能隔离（上）.mp4
     OS-11.17-性能隔离（上）.pptx
11.18 性能隔离（下）
     OS-11.17-性能隔离（下）.mp4
     OS-11.17-性能隔离（下）.pptx
练习 系统虚拟化
 《系统虚拟化》章节练习
12 网络协议栈与系统
12.1 Linux网络收包概述
     OS-12.1-Linux网络收包概述.pptx
     OS-12.1-Linux网络收包概述.mp4
12.2 Linux网络包管理
     OS-12.2-Linux网络包管理.pptx
     OS-12.2-Linux网络包管理.mp4
12.3 Linux协议栈总结
     OS-12.3-Linux协议栈总结.pptx
     OS-12.3-Linux协议栈总结.mp4
12.4 DPDK
     OS-12.4-DPDK.pptx
     OS-12.4-DPDK.mp4
12.5 ChCore微内核网络
     OS-12.5-ChCore微内核网络.pptx
     OS-12.5-ChCore微内核网络.mp4
12.6 不同架构网络对比
     OS-12.6-不同架构网络对比.pptx
     OS-12.6-不同架构网络对比.mp4
练习 设备与网络
 设备与网络
13 操作系统安全
13.1 操作系统的安全服务
     OS-13.1-操作系统的安全服务.pptx
     OS-13.1-操作系统的安全服务.mp4
13.2 访问控制（上）
     OS-13.2-访问控制（上）.pptx
     OS-13.2-访问控制（上）.mp4
13.3 访问控制（下）
     OS-13.3-访问控制（下）.pptx
     OS-13.3-访问控制（下）.mp4
13.4 SELinux（上）
     OS-13.4-SELinux（上）.pptx
     OS-13.4-SELinux（上）.mp4
13.5 SELinux（下）
     OS-13.5-SELinux（下）.pptx
     OS-13.5-SELinux（下）.mp4
13.6 操作系统内部安全
     OS-13.6-操作系统内部安全.pptx
     OS-13.6-操作系统内部安全.mp4
13.7 案例-IOS的系统安全
     OS-13.7-案例-IOS的系统安全.pptx
     OS-13.7-案例-IOS的系统安全.mp4
13.8 侧信道与隐秘信道
     OS-13.8-侧信道与隐秘信道.pptx
     OS-13.8-侧信道与隐秘信道.mp4
13.9 侧信道攻击与防御
     OS-13.9-侧信道攻击的防御.pptx
     OS-13.9-侧信道攻击的防御.mp4
13.10 案例-Meltdown与KPTI
     OS-13.10-案例-Meltdown与KPTI.pptx
     OS-13.10-案例-Meltdown与KPTI.mp4
13.11 不可信操作系统与Enclave
     OS-13.11-不可信操作系统与Enclave.pptx
     OS-13.11-不可信操作系统与Enclave.mp4
13.12 保护Enclave的方法
 OS-13.12-保护Enclave的方法.pptx
 OS-13.12-保护Enclave的方法.mp4
13.13 Intel SGX
     OS-13.13-INTEL-SGX.pptx
     OS-13.13-INTEL-SGX.mp4
13.14 其他平台的Enclave与小结
     OS-13.14-其他平台的ENCLAVE与小结.pptx
     OS-13.14-其他平台的ENCLAVE与小结.mp4
练习 操作系统安全
 《操作系统安全》章节练习
14 操作系统调试
14.1 调试器的基本原理
     OS-14.1-调试器的基本原理.mp4
     OS-14.1-调试器的基本原理.pptx
14.2 操作系统的调试器支持
     OS-14.2-操作系统的调试器支持.mp4
     OS-14.2-操作系统的调试器支持.pptx
14.3 性能调试1
     OS-14.3-性能调试1.mp4
     OS-14.3-性能调试1.pptx
14.4 性能调试2
     OS-14.4-性能调试2.mp4
     OS-14.4-性能调试2.pptx
14.5 测试的基本原则和方法
     OS-14.5-测试的基本原则和方法.mp4
     OS-14.5-测试的基本原则和方法.pptx
14.6 Linux安全漏洞修复流程
     OS-14.6-Linux安全漏洞修复流程.mp4
     OS-14.6-Linux安全漏洞修复流程.pptx
练习 操作系统调试
 《操作系统调试》章节练习
15 操作系统前沿
15.1 操作系统研究
     OS-15.1-操作系统研究.mp4
     OS-15.1-操作系统研究.pptx
15.2 异构操作系统
 OS-15.2-异构操作系统.mp4
 OS-15.2-异构操作系统.pptx
15.3 新的应用接口
     OS-15.3-新的应用接口.pptx
     OS-15.3-新的应用接口.mp4
15.4 多核同步原语
     OS-15.4-多核同步原语.pptx
     OS-15.4-多核同步原语.mp4
15.5 持久性内存
     OS-15.5-持久性内存.pptx
     OS-15.5-持久性内存.mp4
15.6 智能网卡
     OS-15.6-智能网卡.mp4
     OS-15.6-智能网卡.pptx
15.7 系统安全隔离
     OS-15.7-系统安全隔离.mp4
     OS-15.7-系统安全隔离.pptx
15.8 操作系统新型测试方法
     OS-15.8-操作系统新型测试方法.mp4
     OS-15.8-操作系统新型测试方法.pptx
15.9 形式化证明
     OS-15.9-形式化证明.pptx
     OS-15.9-形式化证明.mp4
16 ChCore课程实验材料
    16.1 ChCore课程实验代码及说明
     ChCore课程实验代码及说明

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