1.为什么要学习这门课？

       我们处于并发处理的时代，进程，线程，协程等编程，逐渐成为基本技能，其中涉及资源的竞争和共享，死锁等问题，都是OS课程所要讲述的；OS对软硬件的资源管理是它的主要功能，通过对资源管理的学习，可以使大家能够在许多其他场合重用这一模式；当系统或者程序出现性能问题，或者当系统出现冲突时，要深入到系统看看如何进行处理，这样，对操作系统原理的掌握就显得弥足珍贵。

       设计任何的工程系统，包括软件系统，都是一个权衡的过程。是要侧重于可靠性？性能？消耗还是维护性?因为操作系统是很庞大的、性能至关重要的程序，一般都要维护几十年，所以操作系统是大家学习这类权衡的很好的地方。拥有一双发现合适设计点的锐利眼睛的学生在工业上是很需要的。这些人更像一个艺术家而不是一个科学家，你需要看大量的代码，理解这些问题，和学会自己独立考虑这些问题。

2.这门课的主题是关于什么？

      本课程以操作系统的资源管理为主题，涉及进程管理，内存管理，文件管理，设备管理，操作系统接口五大子系统，贯彻机制与策略分离的设计理念，这一理念是计算机科学的基本设计理念，那么什么是机制，什么是策略，机制就是提供什么样的功能，策略就是如何使用或者实现这个功能，比如高考就是一种机制，而你去按高考的规则，参加考试就是一种策略，比如文件系统提供的read（）就是一种机制，而你调用read（）函数从磁盘读取数据就是一种策略，如此等等。那么，操作系统课程讲授的是机制还是策略呢？以讲机制为主，大家能把这些机制应用起来，就会有较大的收获，如果你能设计出一种机制，那就是较大的创新了。

3.学习这门课可以获得什么？特别是对自己有什么帮助和应用。

1)有助于编写并发程序

       不管你在学习Java，Python，还是C++，尤其是go语言，线程的并发控制是难点，而语言本身对并发的讲解限于具体函数的介绍，而并不能深入到原理，其根本的一些概念，比如临界区，临界资源，同步和互斥等实际上是在操作系统这里要学通透的，但求本，不愁末。

 2）有助于培养系统性思维

       操作系统从资源管理的角度来对计算机的软硬件资源进行管理，软硬件协同和管理是操作系统的设计的主战场，因此必须有系统性的思维，对软硬件都有较为深入的认识，比如CPU管理（也就是进程管理），内存管理都是要在对相关硬件深入了解的基础上，应用系统软件的整体性思维进行设计，使得软硬件真正的协同起来，这是一个非常复杂的系统工程。

3）有助于培养系统性能分析的能力

       目前计算机的应用领域非常广泛，人工智能，区块链，云计算以及大数据，底层都是操作系统的支持，尤其大都是开源的操作系统Linux。在实际应用中，会发现有很多性能问题有待解决，而且这些问题的解决，最终都会追溯到操作系统层面，因此，操作系统知识和技能的掌握是系统性能优化的基石。

4.这门课有什么特色和亮点？

1）打破操作系统应试教学的死记硬背局面，激发学生学习操作系统的主动性和热情。

       本课程从一开始就强调要打破应试教育，并从每一次作业的创新性设计着手，作业的完成是一环套一环，没有现成的答案，通过大作业的训练，让概念落地有声。

2）通过以点带面，提升学生综合应用知识分析和解决问题的能力。

        操作系统的知识点比较零散，如何把这些知识点穿起来，课程在各个实验环节进行了缜密的设计，具体实验参考实验楼操作系统实验，后续实验都是对前一次的迭代，在不断加强中，把前面的知识综合应用起来，使得学生逐渐具备了解决复杂问题的能力。 

3） 提高了学生积极主动解决问题的能力，创新意识增强。

        在作业和实验的设计上，都给学生留有一定的空间，比如，每次作业每个人必须自己提2个问题，挑战性实验有一定的陡度，必须查阅大量资料才能完成。学生的创新意识得到加强。

4)提升了团队合作和沟通能力。

       很多作业和实验都是以小组为单位完成并互相批改作业，每个组都起有自己的名字和口号，组名和口号将伴随本组一学期。每个人在组中都有明确的角色和责任，这使得学生在学习过程中感受企业文化和担当。

目标1：从设计操作系统的角度，掌握计算机操作系统的主要功能原理，包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和操作系统与用户之间的接口，理解各主要功能的基本原理、关键数据结构设计、算法、经典模型。

目标2：要求学生有动手实践能力，熟悉Linux操作系统常用的shell命令，熟悉Linux平台下的C语言编程，熟悉进程和线程的基本系统调用，实现进程和线程的控制，进程通信，多线程同步控制，结合实验，对结果分析和解释，理解处理机管理基本核心概念。

目标3：“以学生为中心”，打破应试教学方式，通过若干个教学活动和实验样例的设计，帮助学生完成知识内化，培养学生自主、合作和探究的学习习惯，并具有分析和解决实际问题的能力。

本课程的学习要与Linux操作系统相结合，要求：

1）Linux基础入门，可参考实验楼的Linux基础入门

2）Linux  C 编程

3）数据结构

4）微机原理

[1]汤小丹，梁红兵，哲凤屏等．计算机操作系统（第四版）．西安：西安电子科技大学出版社，2014．

[2]Tanenbaum A S，Woodhull A S．Operating Systems：Design and Implementation（Second Edition，影印版）．北京：清华大学出版社，1997．（中文书名：操作系统设计及实现）

[3]Remzi Arpaci-Dusseau Andrea Arpaci-Dusseau.Operating Systems:Three easy pieces[M].Arpaci-Dusseau Books,2018. 

[4]AbrahamSilberschatz.操作系统概念[M].高等教育出版社:北京,2007.

[5]Tanenbaum A S．Modern Operating System（Second Edition，影印版）．北京：机械工业出版社，2005．（中文书名：现代操作系统）

[6]陈莉君等.Linux操作系统原理与应用[M].清华大学出版社:北京,2012.

[7]Robert Love.Linux内核设计与实现[M].陈莉君等译机械工业出版社:北京,2011.

[8]Daniel P.Bovet等.深入理解Linux内核[M].陈莉君等译.中国电力出版社:北京,2007.

[9] 赵炯．Linux内核完全剖析（第一版）．北京：机械工业出版社，2006.

网络资源，点击链接直达：

[1] 操作系统在线实验  西邮操作系统课程团队

[2] 操作系统原理与实践  哈工大 李志军

[3] Linux内核分析与应用 慕课  西邮操作系统课程团队

[4]  Linux编程技术 慕课   西邮操作系统课程团队

[5] Linux内核之旅（ www.kerneltravel.net）网站  西邮操作系统课程团队

[6] Linux内核之旅  B站  西邮操作系统课程团队

Q :  学习操作系统课程需要什么前期知识基础？

A :  本课程是面向计算机专业本科的学生，学习操作系统课程之前需要有一定的C语言，数据结构课程基础，如果缺乏这些基础知识的话，很多算法思想不好理解。另外，还需要补充一些基础的汇编语言的知识，这样更容易理解底层逻辑。

Q :  视频中的课间提问如何计分？

A :  目前只用来测试学生对课程内容的掌握程度，暂时不计入总成绩中。

Q :  没有Linux基础，是否影响课程学习？

A :  课程中会涉及一些Linux系统实例，并且实验是在Linux环境下完成，因此，建议提前熟悉Linux的使用。

Q：课程中的实验在哪里做？

A：每章的实验可以在实验楼云平台进行实践，地址为：https://www.lanqiao.cn/courses/2610。不需要安装Linux环境，随时随地实践起来。因技术原因，关于Linux内核的实验请个人安装Linux环境进行实践。