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操作系统与系统实验

从用户/内核边界、进程调度、同步与虚存走到文件、I/O、虚拟化、性能观测和综合内核模型

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1第1章 从程序到内核:操作系统的责任边界

沿一次文件读取建立硬件、内核、运行库和应用之间的可信边界。

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2第2章 进程、线程与可观察状态

从地址空间、执行上下文和资源所有权建立进程与线程模型。

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3第3章 CPU调度:从队列到响应时间

会画甘特图、计算指标并解释交互、公平和吞吐之间的冲突。

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4第4章 同步、互斥与竞态推演

从不可分割状态迁移理解锁、信号量、条件变量与无锁边界。

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5第5章 死锁、活锁与资源分配

从等待图与不变量区分预防、避免、检测和恢复。

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6第6章 内存管理与虚拟内存

把地址翻译、分配、替换和抖动连成可计算的访问链。

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7第7章 文件系统:名字、块与崩溃一致性

从路径名走到inode、缓存、分配和日志恢复。

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8第8章 I/O系统与驱动边界

理解设备控制、DMA、中断、缓冲、磁盘和SSD的完整请求链。

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9第9章 保护、安全与可信执行

从主体、客体、权限和信任边界建立可验证的系统安全模型。

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10第10章 虚拟化与容器:隔离、复用和迁移

区分虚拟机、容器和语言运行时的抽象层与故障边界。

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11第11章 性能观测与系统化诊断

从指标、跟踪、剖析与排队模型定位瓶颈,而不是凭感觉调参数。

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12第12章 综合系统实验:构建可验证的小内核模型

用一套可运行模拟器贯穿调度、同步、虚存、文件与观测。

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