《UNIX/Linux操作系统内核结构》研究生精品课程建设

课程目标

当前,在各类通用操作系统中最具代表性、最具发展潜力、应用面最广的操作系统就是UNIX/Linux操作系统(UNIX和Linux实际上是遵循相同标准的同一类系统)。除了传统的中小型机上毫无例外地是运行UNIX/Linux操作系统之外,上至许多大型机/巨型机上也越来越多地开始运行UNIX/Linux操作系统,例如我国的太湖神威系列、天河系列、IBM公司的z系列机等系统;下至许多微型智能设备都使用UNIX/Linux操作系统,例如手机上使用的iOS和Android操作系统实际上其核心就是Linux操作系统。因此只有对UNIX/Linux操作系统进行深入的了解,掌握其内部原理和设计思想,才能真正设计出具有核心竞争力的创新的计算机系统。

但由于各种原因,我国在对UNIX/Linux操作系统的内核结构、运行机理和核心算法方面的研究都不够宽泛和深入,相关技术储备明显不够充分。国内各高校中由于熟悉相关技术的教师不多,因此对UNIX/Linux操作系统的教学绝大部分还只是停留在给本科生讲述UNIX/Linux操作系统的外部使用,很少有高校给研究生开设内核结构方面的课程。

我校是国内第一个获得源代码并全面研究其内核结构的单位,曾先后承担了国家“六五”、“七五”和“八五”科技攻关计划中有关UNIX/Linux操作系统的内核研究和应用开发项目,获得了巨大的成功,储备了雄厚的技术基础,也奠定了我校在国内该领域的领先地位。

我校从上世纪九十年代后期就开始给研究生开设UNIX/Linux操作系统内核结构的相关课程,积累了丰富的教学经验。但是随着技术的进步和应用需求的不断发展深入,需要我们进一优化课程内容和教学方法,使学生不仅能熟悉UNIX/Linux操作系统的内部结构和算法流程,更能够从中了解大型系统软件的设计理念和实现思想。

作为一种底层的大型系统软件,在诞生几十年后的今天仍然能够保持其强大的生命力,是因为其内部包含了许多优秀设计理念和思想,在先进性和实用性、效率和灵活性、平衡与协调等方面,都有很多经典设计。本课程建设的目标,就是通过课程的学习,使研究生一方面了解和掌握UNIX/Linux操作系统这种大型基础软件的设计思想、算法原理与实现流程,为进一步研究和开发大型系统软件打下良好的技术基础;另一方面,引导研究生建立系统化的“分析、研究和优化”思想方法,培养学生“平衡、效率、成本”的设计理念,为后期的研究设计工作奠定良好方法基础。