一个支点撬动操作系统大山1

【操作系统实验改革与YatSen OS】 操作系统是计算机科学的核心组成部分，对于培养学生的系统思维和编程能力至关重要。中山大学操作系统课程一直以来以从零开始编写操作系统作为教学特色。然而，随着技术的快速发展，如Rust语言、RISC-V架构和ARM处理器的广泛应用，原有的教学方案需要与时俱进。 YatSen OS是一个针对这种变革提出的教学操作系统，旨在以"以点带面"的战略推动实验课程改革。项目采用了C/C++结合x86架构作为基础平台，设计出一种新的实验方案，保留了从零开始编写操作系统的实践性。在此基础上，项目提出了一套全面且简明的实验方案设计原则，用于指导实验教材的编写。 实验教材以递进演变的方式介绍操作系统开发，从MBR、bootloader开始，逐步涵盖x86汇编、实模式、保护模式、中断处理、内核线程、用户进程管理、信号量同步和分页机制等关键概念。教材分为代码示例和指导材料两部分，通过逐步增加复杂度，帮助学生深入理解操作系统的工作原理。 相较于传统的16位模式操作系统实验和使用ucore的方案，YatSen OS新方案更注重知识的连贯性和深度。学生在完成新实验后，对操作系统概念、开发和设计的理解显著提升。2021年，新方案已成功应用于中山大学的操作系统实验课程，并得到学生的积极反馈。 ucore，虽然提供了一个完备的操作系统框架，但可能给初学者带来较大难度，需要学生具备较多先验知识。相比之下，YatSen OS通过简化和逐步引导的方式降低了入门门槛，同时避免了因固定实验内容可能导致的抄袭问题。 《操作系统真象还原》等书籍虽有助于普及操作系统知识，但其口语化表述可能使读者难以把握重点，且代码风格可能与教学标准不符。YatSen OS则更注重与现代编程实践和教学目标的契合。 YatSen OS项目通过创新的实验设计和教材，实现了中山大学操作系统实验课程的初步改造，提升了教学质量，使学生能更好地适应和掌握操作系统领域的最新发展。这一改革体现了教育与技术发展的紧密结合，为操作系统教学提供了新的范例。