MIT 6.S081 的全名为“Operating System Engineering”，它的前身是大名鼎鼎的 6.828。这门课程通过十多个实验让我们逐步了解操作系统的组成与原理，而且 MIT 的教授还专门为这们课实现了一个迷你的操作系统 xv6，麻雀虽小，五脏俱全，虽然对真正的操作系统做了很多简化，但操作系统的精髓还是得到了完整的体现。最近想复习一下操作系统的知识，同时久闻 6.828 大名，于是就想跟一跟这个实验
警告
6.S081 这门课程每年的实验任务可能都不太一样。读者请注意，我做的是 2021 年的版本
课程资料
- 课程主页：https://pdos.csail.mit.edu/6.S081/2021/index.html
- 参考书籍：xv6: a simple, Unix-like teaching operating system
难度划分
- 🟩(easy)：用时不超过一个小时。通常用来热身
- 🟦(medium)：需要 1~2 个小时
- 🟥(hard)：2 个小时以上。通常代码量不多，但是需要理解原理或者思路
环境准备
本实验的全部内容均在 linux 操作系统上进行，虚拟机，WSL2 以及实体机都可以。xv6 是一个在 qemu 上跑的 riscv 架构的系统，要提前安装一些必要的组件，如果你使用的是 Debian/Ubuntu，可以按照如下方式下载：
sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc \
gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu如果你用的是 Arch，可以安装下面的包：
sudo pacman -S riscv64-linux-gnu-binutils riscv64-linux-gnu-gcc \
riscv64-linux-gnu-gdb qemu-arch-extra提示
部分包名可能会有区别，可以搜索一个最相似的包进行安装
实验列表
| 实验名称 | 难度 |
|---|---|
| 0x01 Utilities | 🟩🟩🟩🟦🟦🟦 |
| 0x02 System calls | 🟦🟦 |
| 0x03 Page tables | 🟩🟩🟥 |
| 0x04 Traps | 🟩🟦🟥 |
| 0x05 Copy on-write | 🟥 |
| 0x06 Multithreading | 🟦🟦🟦 |
| 0x07 Networking | 🟥 |
| 0x08 Locks | 🟦🟥 |
| 0x09 File system | 🟦🟦 |
| 0x0a Mmap | 🟥 |
实验总结
从 2023/11/24 做到 2024/07/05，历时 8 个月，终于完成了 MIT 6.S081 的全部实验。我只能说自己的拖延也太厉害了 😂，老是做着做着就忘了，一忘就是几个月。前几天实在受不了，正好课上完了，组会讲完了，就一口气把后面的都做了。
老实说，我其实做的并不细致，最后两个实验还借鉴了其他人的代码，但并不妨碍我学到很多操作系统的知识。这门课 实验难度还算不错，提示也很完整。十个实验做完，感觉操作系统的实现是真的精致，虽然 xv6 是一个简化的系统，但是它在各部分的抽象，设计，实现都很精妙。就是单拿出来一小部分代码，感觉也不算很难，也没有用什么高深算法，但将各种部分组合在一起，真的需要极大的创造性和工作量。
虽然全部都做完了，但是战线拉得太长，有的内容掌握的不太好。后面有时间可能会针对 xv6 的一些模块出几篇总结，顺道复习复习。