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MIT6.S081操作系统导论

课号：MIT 6.S081 Fall 2020

教授：Frans Kaashoek & Robert Morris

评论贡献者：Jinming Hu

课程信息

操作系统导论。是在两位教授开发的供教学用的迷你操作系统xv6做一些进一步的开发，来理解操作系统内核的工作原理。这门课程适合想要深度理解操作系统的同学，而操作系统可以说是计算机科学中极为基础和重要的领域，学扎实的话，无论是做工程还是做科研都受益无穷。

适合人群

个人认为适合作为第二门操作系统课程，第一门的话更推荐CMU 15-213。

课程评价

我有些不适应来自FK教授的授课视频。个人觉得这门课的精髓在那11个lab上，结合做lab与阅读xv6 book，则可以对xv6操作系统内核的工作原理有较为深刻的认识，而这些原理也是现代操作系统中最为核心的部分。lab使用c语言完成，难度较大，尤其是第三个lab page table，应该可以说是所有lab中最大的坎，但这些lab能很好地加深对操作系统的认识，也能较好地磨练自己的工程能力，非常值得一做。视个人基础，大概需要100到200小时左右的学习时间。

需要注意的坑点

这里主要给出前两个lab的坑点：

  1. 在开始lab之前，先按照tools 配环境。如果是使用ubuntu的话，我个人推荐用ubuntu20，这样可以免去自己配toolchain的痛苦；而如果是更早的ubuntu系统的话，那么需要按照页面上的指点自己build toolchain。另外使用apt-get安装的QEMU的版本估计是不够新的，如果版本号低于5.1.0，那么也需要自己手动build QEMU. 最后验证安装的时候，如果不是自己手动build的toolchain的话，可能不是按照官方说的用riscv64-unknown-elf-gcc之类的，而是其他的一些命令，具体可以在/usr/bin或者/usr/local/bin 下查看 。对于验证安装，我个人建议先确定qemu版本，再尝试在xv6运行make qemu，如果能够正常进入，应该就没有问题了。

  2. 之后阅读guidance 注意一个坑点是make qemu-gdb的部分，在另一个窗口跑gdb或者riscv64-linux-gnu-gdb可能都不一定有用，也许是gdb-multiarch或者是 riscv64-unknown-elf-gdb 具体同样可在/usr/bin或者/usr/local/bin下查看。可以自己试试哪个会work>_<

  3. 如果你要用xv6的某些自带的函数，发现它们不像你想得那样工作，那么请大胆地去看源码，也许它们的实现的behavior和标准库的是不一样的>_< 并且，要敢于而且主动地去看xv6的源码，甚至可以说这些Lab的目的就是帮助你熟悉了解xv6的源码的。

  4. 如果你的机器（像我一样）很烂，在某些case上可能会碰到timeout的问题（纯粹是因为机器太烂），那么可以把gradelib里默认的timeout调大一些......

  5. 关于用gdb在user程序中打断点出现Cannot access memory at address错误的问题，

xv6的主分支上已经修复了这个问题。但是2020版的前几个lab没merge这个patch，需要自己在.gdbinit.tmpl-riscv里加一行set riscv use-compressed-breakpoints yes

关于后面lab的注意事项，可以加入6.S081学习交流群了解。

关于在mac上的环境搭建

  • 大部分参考https://zhayujie.com/mit6828-env.html
  • qemu
  • 版本为5.1.0 手动make（可能需要多次make才会成功）
  • 下载地址 https://download.qemu.org/
  • xv6 需要clone2020课程的仓库，但是链接感觉失效了，需要自己百度一下clone。
  • RISC-V工具链：
  • 版本9.2.0 （不要用brew安装，因为会在gdb调试时出问题）
  • 下载地址：第一个链接里给出了，用博主给的下载链接自行make
  • 注意！在make前修改一下源码 在riscv-gdb/readline/rltty.c 和 riscv-gdb/readline/terminal.c 中添加头文件#include
  • 如果编译中途退出，记得多编译几次，大概持续30min-60min。

非官方资料推荐

  1. 强推肖宏辉大神的课程内容翻译。
  2. 6.S081学习交流群 的群piazza里也有大量优质问答。

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  • MIT 6.828 系统论文阅读研讨会，适合对系统领域的科研感兴趣的同学。
  • System Paper Reading Seminar：很多同学自己组织的系统论文研讨会，中文资源，有视频。
  • MIT 6.824：分布式系统。

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