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    toutiao
  • 5年 之前

MIT6.828-神级OS课程

花了两个月多的时间，终于把 MIT6.828 的课程跟完了。刚接触这个课程时，就有一种感觉：哇，好神奇！ 这个课程真的是循序渐进，一步一步在你的脑海里建立起 OS 的大厦框架。从 Lab1 的手把手教学到 Lab6 的放任你自由，很好地对学生的学习进行了引导。学完这个课程后，你也就拥有了一个属于你自己的完整的内核雏形！

当然这个课程需要一些基础，如汇编语言、操作系统、计算机组成原理以及体系结构等。毕竟操作系统是一门比较底层且考察综合性计算机知识的课程。但这都不是重点，我一直认为，以边学边做的方式来学习一门课程是最好的方式之一（为什么是之一呢，怕被喷…嘻嘻）。只要能坚持下来，最后你会体会到，你已经能从一个与之前完全不同的角度理解计算机！现在微内核概念这么火，鸿蒙就是微内核OS，难道不想从原理上真正理解一下微内核OS吗？ 没错，6.828 这个课程就是引导我们实现了一个微内核操作系统。

没想到这个内容能被这么多人看到，还挺激动的。不过点赞收藏 1:5 是什么情况，大家不要收藏退出一气呵成啊~如果真的对计算机底层比较感兴趣的话，一定要去 try 一下啊！

1. 简介

课程评价：神级课程——要是早遇到，我还会是这种 five（废物） 系列

课程网址：6.828: Operating System Engineering，一直跟着其 schedule 走就可以啦。

xv6 讲义：a simple, Unix-like teaching operating system，讲义中会将每个部分的实现讲得十分详细，在代码编写时遇到不太清晰的概念时，可以多参考讲义。

我的实现环境： – VMware Workstation虚拟机 – Ubuntu16.04 – qemu，最好使用 MIT 给的 patch 版本（Lab6 用到 pacth 版本的qemu 较多）。安装方法也可参考Tools Used in 6.828 链接 – 工具链 Tools Used in 6.828

环境搭建网络上教程很多，这里我就不再赘述，直接给出别的大佬写的教程：MIT-6.828-JOS-环境搭建

2. Xv6

学习6.828时，你会发现经常遇到 xv6 和 JOS这两个名词，不明白它们两者之间的关系，在完成实验时思路就会不是很清晰。xv6 是一个类Unix的教学操作系统，而 JOS 是在xv6的基础上改写，让我们能在其上进行实验的 OS。 所以实际上，当我们遇到不会实现的问题时，可以去参考 xv6 相应部分的源码。

Homework 实现：完整实现代码。Github_SmallPond/MIT6.828_OS

  • MIT6.828_Homework_Shell_MIT_6.828
  • MIT6.828_HW2_Boot_xv6_MIT6.828
  • MIT6.828_HW3_XV6 System calls
  • MIT6.828_HW4_xv6 lazy page allocation
  • MIT6.828_HW5_xv6 CPU alarm
  • MIT6.828_HW6_Threads and Locking
  • MIT6.828_HW7_xv6 locking
  • MIT6.828_HW8_User-level threads
  • MIT6.828_HW9_barriers
  • MIT6.828_HW10_Bigger file for xv6
  • MIT6.828_HW11_xv6 log

3. JOS

以下是我实验过程中记下的笔记，包含我的实现思路以及代码。 不过有些重复的细节，我就没有记录，可以参考我的完整实现代码。Github_SmallPond/MIT6.828_OS

  • Lab1 Booting a PC
    • LAB_1_Part1_PC Bootstrap
    • LAB_1_Part2_The Boot Loader
    • LAB1_Part3_The Kernel

  • Lab2 Memory management
    • LAB2_Part1_Physical Page Management
    • LAB2_Part2_Virtual Memory
    • LAB2_Part3_Kernel Address Space(内核地址空间)
  • Lab3 User-Level Environments
    • LAB3_User-Level Environments_PartA_User Environments and Exception Handling
    • LAB3_User-Level Environments_PartB Page Faults, Breakpoints Exceptions, and System Calls

  • Lab4 Preemptive Multitasking_
    • LAB4_Preemptive Multitasking_PartA Multiprocessor Support and Cooperative Multitasking
    • LAB4_Preemptive Multitasking_PartB Copy-on-Write Fork
    • LAB4_Preemptive Multitasking_PartC Preemptive Multitasking and IPC
  • Lab5 File system, Spawn and Shell
    • Lab5_File system, Spawn and Shell

  • Lab6 Network Driver
    • Lab6_Network Driver

4. 参考文献

  1. MIT 6.828 JOS 操作系统学习笔记/fatsheep9146，刚入门时参考，包括环境搭建。博文写得十分详细，可惜貌似只写到了 Lab2。
  2. clpsz/mit-jos-2014，此大神放出了自己到 Lab4 的代码，其文档提及了一些细节，很有帮助。
  3. Unknown Unknown，过程较详细（相当于对官方文档做了一遍翻译），英语不好可以参考这边，但我还是建议以官方文档为主，毕竟英语还是要学好呀。这位大神做到了LAB5，但不包括HW。
  4. bysui的博客, 这位大神完成了全部的实验，但是我在后面才发现这么好的资源！

我的课程能顺利完成，少不了各位大佬记录下的实验过程，由衷感谢以上各位大神。同时希望我也能帮到后来的学习者~