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教学公告
欢迎来到会呼吸的机械城堡
2026 秋
收信人:2024 级即将下楼的诸位新学徒
寄信人:锅炉房守门人 李丁丁，与助教工坊全体
写于:开学前夜的灯下
展信佳。
这个时候，你们就要开学了。按老规矩，我在开学前把这封信投进大家的信箱。
这门课叫《操作系统课程设计》。先把实话一次性交代完:它是必修，1 个学分，说多不多，但卡着毕业，谁也绕不开；32 个学时里理论学时为 0，全部动手——也就是说，这里没有「划重点」这个环节，考前一夜背诵的传统艺能在这门课基本失灵。
不过，这些都只是行政信息。真正要紧的是下面这件事。
你可以把一台计算机想象成一座会呼吸的城堡:前厅灯火通明，住着各路光鲜的应用程序——浏览器、游戏、你训练到一半的模型。而整座城堡能亮灯、能供暖、能让几百位住客同时起居而互不打扰，靠的是地下那间轰隆作响、常年无人参观的锅炉房。它有个学名，叫操作系统。
过去三年，你写的每一行代码都住在前厅，享受着锅炉房的服务而不必知道它的存在。从这学期起，你的工位搬到地下。我们不参观，我们上岗:拆它的水管，改它的电路，然后在它熄火的时候，亲手把它重新点着。
0. 进门之前，先看一眼墙上的红榜
就在十天前——2026 年 8 月 21 日——从这间锅炉房走出去的三位学徒，「棒棒团」的翟星瑞、梁永隽、黎晓静，在2026 年全国大学生计算机系统能力大赛 · 操作系统设计赛（全国）· OS 功能挑战赛道的全国总决赛上，替华南师范大学捧回了一座全国三等奖。我也被顺手塞了一张「优秀指导教师」，算是沾了三位的光。
▲ 队伍编号 T2026105749911421——这串编号背后，是一整个没有空调假期的暑假。
把红榜挂在信的开头，不是让你仰望的。恰恰相反:一年前的今晚，这三位对 xv6 的全部认知，大概也就是「听说挺难」四个字。从那时的他们到领奖台之间，没有任何魔法，只有一张接一张的工单、一次又一次的 make qemu，和无数个「再来一遍」。
红榜真正的意思是:这道楼梯有人爬上去过，扶手现在还是热的。
1. 城堡本体:xv6-riscv（2025 年刚翻修完）
真正的商用城堡——比如 Linux——有三千多万行砖石，新学徒走进去，往往还没找到锅炉就先迷路饿死了。所以教学界流传着一座忠实的缩尺模型:xv6-riscv。它出自 MIT（6.828 课程的看家平台），血脉能一路上溯到 1975 年贝尔实验室的 UNIX V6；全部家当约九千行 C 代码，但锅炉、水管、电闸、门禁一应俱全——最妙的是，每一块砖都允许你拆下来端详，再亲手砌回去。
需要特别通知的是:这座城堡今年刚做完一轮大翻修——全套中文实验文档推倒重写，对齐了 MIT 6.828 的2025 版课程与rev5 版参考书。翻修带来三个后果，请记在小本本上:
- 房间号重排了。文件系统搬进了参考书的第 10 章（老住户都记得它以前住第 8 章），中断与设备驱动现在住第 6 章。拿着旧楼层索引找门，会敲错很多扇。
- 有些房间换了主人。Lab3 的页表实验新添了一个「超级页（superpage）」任务；Lab2 要实现的系统调用换成了 interpose()，还附带一个官方特许的保留节目:利用内核里埋好的漏洞，光明正大地偷看别的进程的秘密——对，这门课持证教你写「木马」。
- 旧攻略集体过期。网上那些 2020、2021 年的题解，是对着旧图纸写的；照着抄，多半会在错误的墙上凿出一个洞。别问我怎么知道的。
本学期的工单一共 8 张:
- 必修工单 5 张:Lab1 环境搭建与五个练手小程序 · Lab2 系统调用 · Lab3 页表与进程内存管理 · Lab4 文件系统 · Lab5 设备驱动与网络 I/O。
- 加餐工单 3 张（自愿领取）:Lab6 Traps · Lab7 写时复制 COW · Lab8 内存映射文件 mmap。不领不扣分；领了的人，答辩时眼里会有光——这三张也是通往国赛最近的一段楼梯。
【行政事务】今年同时进场的学徒依然浩浩荡荡（全年级217人，覆盖全专业）。工单的发放与验收一律走学者网，中文文档由我和助教持续维护。年级群是锅炉房唯一的广播频道——请千万别静音。
2. 为什么要下锅炉房?在前厅端盘子不好吗?
我知道，在座不少人的职业理想都在楼上:调大模型、做算法、当炼丹宗师，一行 import 顶别人十年功。前厅确实体面，我也真心祝你们最终留在前厅。那为什么开学第一天，就要拉你们下来蹭一身机油?
讲一个锅炉房里年年上演的故事。楼上请来一位贵客——你的模型。它在你的笔记本上举止优雅、谈吐惊人，跑分惊艳四座。可一搬进真正的大宅子，它开始莫名卡顿，内存说没就没，功耗警报响个不停。贵客还是那位贵客，毛病出在宅子的水电走线上。这时候，只懂前厅的人面面相觑，而懂锅炉房的人已经拎着扳手下楼了。
这门课要在你身上装的，就是那把扳手——系统能力。它不出现在任何一道八股面试题的标准答案里，却决定了你排查问题时能下潜到第几层。绩点会过期，奖状会褪色，而「知道水管往哪儿走」的底气，会跟你一辈子。
3. 关于那位无所不知的老管家（AI）
2026 年入学的学徒，享有一项所有前辈都没有的福利:人手一位老管家。他读过这座城堡的全部图纸，你问什么他都答得上来；你吩咐一句，他甚至能连夜替你把 Lab2 的墙砌好。
我的态度先说清楚:请大胆使唤他。让他讲解那些看得人头皮发麻的宏定义，让他陪你排查凌晨两点的 panic，让他把英文实验指南嚼碎了喂给你。会向管家提出好问题，本身就是这个时代的一门手艺。
但有一件事必须写进契约:这座城堡将来登记在你名下，不在他名下。有两样东西，管家替不了你:
- 其一，期末答辩（占总评 20%）。我和助教会指着你交上来的某一行代码问:「这里为什么要加锁?」「这个标志位抹掉会发生什么?」「多核底下你这个计数还安全吗?」管家学识再渊博，也不能替你坐上那把椅子。
- 其二，深夜的第 37 次 kernel panic。当管家给出的第 5 版修改建议依然无效、他开始车轱辘话来回说的时候，能把你从泥里捞出来的，只有你自己脑子里那张图纸。
所以:尽管使唤他，但别把城堡的钥匙交给他。
4. 明码标价:这 1 个学分怎么挣
「老师，这课好过吗?」——每一届都有人来问。今年我干脆把价目表贴在门上:
总评 = 实验任务完成情况 50% + 实验报告质量 30% + 期末答辩展示 20%。
对应下来，有三种干法，丰俭由人:
- 「观光客」:按时交齐 5 张必修工单，名字学号别写错，报告别糊弄。学分稳拿，分数体面，我们好聚好散。
- 「学徒」:工单之外，把 xv6 那九千行源码从头到尾通读一遍——是的，它小到可以通读，这是它最大的美德；再把 Lab6/7/8 三张加餐工单领走；行有余力，去 MIT 官网把那些我们没布置的活也干了。
- 「匠人」:遇到问题，先自己想，想不动了再问管家和搜索引擎；憋到山穷水尽，再去看别人的优秀实现。那一刻「原来如此」从天灵盖贯通到脚后跟的感觉，是任何一键生成都给不了的。
关于报告，多啰嗦一句:我最想看的从来不是你把实验指南复述一遍，而是你在哪面墙上撞过、后来是怎么绕过去的。撞墙记录写得诚实又清楚的报告，分数向来不会低。
选哪种干法，随你。只是提醒一句:观光客走出城堡时，口袋和进来时一样空。这样的机会，四年里不会有第二次。
5. 城堡之外:一张匠人大会的请柬
这门课结课的地方，正好是另一扇门的门口——「全国大学生计算机系统能力大赛」（操作系统设计赛）。
带队四年，我在赛场上不止一次被外校同行问起:「你们这样的老牌 211、双一流，怎么每年就来这么几支队伍?」每次我都只好打个哈哈——总不能回答「我师人文底蕴深厚，同学们都去吟诗了」。
差距是真实存在的，但这笔账得完整地算:物理学院的同学第一个出门探路；软件学院的同学扛回了国二；转专业的同学咬着牙拿下国三；而今年夏天，「棒棒团」又把一座国三留在了榜上。四年，四拨人，一年都没有断过档。火种一直都在，缺的只是添柴的人。
所以这封信的最后一项，是一张请柬:今年年底的省赛、明年暑假的国赛，三人成队。这门课就是现成的集训营，而你未来的队友——说不定明天上课时就坐在你旁边。
另外，挑错悬赏今年照旧:中文文档刚适配完 2025 版，难免有漏网之鱼。谁逮到错字、笔误，或是哪一段写得像天书，随时开炮——被采纳者，记一功。
祝各位:扳手趁手，锅炉常明。
【储藏室】（重要物资，常来取用）
课程主阵地
· 学者网课程站点（领工单 / 交作业，密码:【请填今年密码】，请加入对应班级） https://www.scholat.com/course/scnuos
官方原典（英文，务必自己读，至少两遍）
· MIT 6.828 课程主页（2025） https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2025/schedule.html
· xv6 官方参考书 rev5（本课程一切章节号以此为准） https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2025/xv6/book-riscv-rev5.pdf
· xv6 系统主页与源码 https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2025/xv6.html
前辈学徒的手记
· 2021 级 谭宇亮 · OS 国赛心得 https://www.scholat.com/course/V_courseOneNotice.html?courseId=100¬iceId=5395
· 2022 级 周晟 · OS 国赛心得 https://www.scholat.com/course/V_courseOneNotice.html?courseId=100¬iceId=5396
拓展物资
· xv6 源码视频讲解（B 站） https://www.bilibili.com/video/BV1w94y1a7i8/
· 《Operating Systems: Three Easy Pieces》在线开源教材 https://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/
