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操作系统实验指导书 - 2024秋 | 哈工大（深圳）

声明

本课程资料仅限于哈尔滨工业大学（深圳）《操作系统》2024年课程实验使用，如有其他用途，请联系夏文老师：xiawen@hit.edu.cn。

注意事项

请同学们遵守学术诚信（What is Academic Integrity)。 你可能会在同一个时间段内需要完成多项课程任务，或者准备考试，或者其他……但是，无论你处于何种程度的压力之下，我们都希望你能做到管理好时间，以诚实正直的态度来完成课程实验。

0. 导读

  本实验文档为哈尔滨工业大学（深圳）《操作系统》课程实验指导材料。页面顶端为实验的指导书，页面左侧为指导书的各个小节目录，右侧为小节内的索引，页面右上角可详细搜索。

  本学期《操作系统》课程共设置6次实验课，涵盖5个实验项目，总计24个学时。前四个实验项目均以开源操作系统xv6为基础，但已根据哈尔滨工业大学（深圳）的课程要求进行了针对性的修改和扩展。每个实验项目均独立设置，各占4个学时。第五个实验分配8个学时，由我校学生自主设计的文件系统实验案例，该案例在2022年全国大学生计算机系统能力大赛操作系统设计大赛OS功能挑战赛道中获得二等奖。

   由于我们已经对XV6的实验内容及要求进行了修改，请大家从下面的“3. 获取XV6实验框架代码”仓库下载代码，务必在这套代码上完成实验，使用其他xv6仓库代码的同学极有可能通不过实验考核！！！ 在实验开始之前，请同学们务必先按顺序阅读指导书，掌握实验平台的搭建/使用方法，掌握Linux系统下的一些基本命令/操作，熟练使用GDB调试工具。对于有兴趣有余力的同学，挑战并完成2020版本的xv6实验的所有任务，若能完成会有意想不到的惊喜！

  为了帮助同学们理解xv6的概貌、代码结构以及调试方法，我校OS课题组、各级学长助教们合力为大家录制的XV6讲解视频和调试视频，推荐大家按需观看。

  如果同学们对本课程实验内容、实验安排、实验指导书或者代码框架等各方面有宝贵的意见或建议，请在piazza在线交流平台（access code：comp3001）提出来或私信老师或助教。

1. 课程信息

  • 课程名称：操作系统（实验）
  • 学期：2024秋季
  • 理论课教师：夏文、陈斌、陈芳林、陈俊杰、刘川意、邹翔宇、卢瑶（按任课班级顺序）
  • 实验课教师：仇洁婷、苏婷

2. 实验相关链接

3. 获取XV6实验框架代码

  在下载实验代码前，请先搭建好xv6实验平台，搭建方法参考实验平台搭建以及环境配置。

  如果你已经进入实验平台，请在命令行终端中执行：

注意事项

第一个字符$不需要输入，只需要输入$后的字符串。

$ git clone https://gitee.com/ftutorials/xv6-oslab24-hitsz.git

  获取框架代码，将克隆xv6-oslab24-hitsz到当前目录。如遇问题请联系老师或助教。

4. 视频链接

4.1 xv6讲解视频链接

  1. 【HITSZ操作系统课程组讲解XV6（一）启动过程】

  2. 【HITSZ操作系统课程组讲解XV6（二）进程管理】

  3. 【HITSZ操作系统课程组讲解XV6（三）内存管理】

  也可以观看B站上的MIT 6.S081/Fall 2020课程视频，通过学习这门课程可以让你对xv6操作系统有一个全面的认识。

4.2 xv6调试演示视频链接

  1. 【使用gdb调试xv6启动流程（1）】 https://www.bilibili.com/video/BV1zAt6e3EfU/?share_source=copy_web&vd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33

  2. 【使用gdb调试xv6启动流程（2）】 https://www.bilibili.com/video/BV1MrtUe7ELC/?share_source=copy_web&vd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33

  3. 【1. VSCode调试xv6内核代码】 https://www.bilibili.com/video/BV1ZB4y1E7X5?share_source=copy_web&vd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33

  4. 【2. VSCode调试xv6用户代码】 https://www.bilibili.com/video/BV1i14y1Y7ZZ?share_source=copy_web&vd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33

  5. 【3. VSCode调试系统调用过程（包含pagetable和汇编）】 https://www.bilibili.com/video/BV12P411J7xq?share_source=copy_webvd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33

  6. 【4. VSCode调试系统调用——从内核到用户，再从用户返回内核】 https://www.bilibili.com/video/BV1ug411m7ir?share_source=copy_web&vd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33vd_source=a822dcda3537564ccdd0bb45aa0afe33

致谢

  在实验教学过程中，我们有幸邀请到了一些本科生助教和研究生助教，这些同学共同完成了实验指导书的编写、实验代码的修改、调试和实验环境的搭建。感谢这些同学对实验做出的贡献。

  特别感谢对本课程实验贡献的助教同学：

  • 17级：胡博涵、施杨
  • 18级：李程浩、宫浩辰、潘延麒、黎庚祉、刘定邦
  • 19级：赵鹏宇、陈一邹、叶自立、张艺枫
  • 20级：曾培鑫、陈佳豪、满洋、杨大荣
  • 21级：陈睿玮、石全、王华杰

  未来更多的可能，期待由现在的你们来书写！