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中国科学技术大学软件学院

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中国科学技术大学软件学院 软件工程实验项目环节

开题报告

项 目 名 称: 成 员 名 单: 导 师: 工 程 领 域: 研 究 方 向: 开 题 时 间:

中国科学技术大学软件学院 填表日期: 年 月 日

一、 简况 名称中文 英文 姓名 栗博 学号 SG11225034 SG11225045 SA11226247 多核操作系统工程 Multicore Operating System Engineering 项目中的分工 共同完成,侧重多核处理器调度 共同完成,侧重用户环境建立 共同完成,侧重文件系统的建立 签 章 项目组成员名单杨松文 陈玮

1946年,第一台电子计算机ENIAC问世,她的诞生以一种不可思议的方式改变着全人类的生活。21世纪是高度信息化的时代,计算机的作用越来越不可替代。科学超级计算机、个人电脑以及形形色色的嵌入式设备都是计算机技术的成功应用。 随着社会现代化的高速推进,人们对计算机性能、功能的要求促使操作系统工程的蓬勃发展。毫不夸张地说,操作系统是一个计算机系统的灵魂,而多核的设计理念也越来越重要。这也正是广大科技人员研究它的意义所在。 本工程将以MIT:6.828课程为主线,逐步学习Xv6,逐步深入该类Unix系统的设计理念以及相关技术。 In 1946, the first electronic computer ENIAC came, she was born in an incredible way to change the lives of all mankind. The 21st century is highly information-oriented era, the growing role of the computer can not be replaced. Scientific supercomputers, personal computers and all kinds of embedded devices is the successful application of computer technology. With the rapid advance of modern society, people's computer performance, functional requirements to promote the vigorous development of the operating system works. It is no exaggeration to say that the operating system is the soul of a computer system, which is what the scientists to study its significance. The project will be MIT: 6.828 course the main line, and gradually learn Xv6, the gradual deepening of the class Unix systems design and related technologies. 主题词数量不多于三个,主题词之间空一格(英文用“/ ”分隔) 中英文摘要 主题词中文 英文 操作系统 类Unix 多核 Operating System/Unix-like/Mutikernel

二、选题依据 1. 操作系统的重要性 操作系统(Operating System,简称OS)是管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是控制其他程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。 纵观电脑之历史,操作系统与计算机硬件的发展息息相关。操作系统之本意原为提供简单的工作排序能力,后为辅助更新更复杂的硬件设施而渐渐演化。从最早的批处理模式开始,分时机制也随之出现,在多处理器时代来临时,操作系统也随之添加多处理器协调功能,甚至是分布式系统的协调功能。其他方面的演变也类似于此。另一方面,在个人电脑上,个人电脑之操作系统因袭大型电脑的成长之路,在硬件越来越复杂、强大时,也逐步实践以往只有大型电脑才有的功能。总而言之,操作系统的历史就是一部解决电脑系统需求与问题的历史,研究操作系统有非常重要的意义。 2. 研究Xv6的意义 Xv6是MIT的操作系统工程课程选择的研究对象,它是MIT在UNIX V6 内核的基础上重新实现的类UNIX操作系统内核。 UNIX是第三次工业革命中计算机软件领域最具代表性的产物。在这近40年中,由Unix 造成的影响是最有深远意义的。Unix为软件领域带来了很多积极的东西,由这些东西所引发的直接或间接的事物更是举不胜数。比如: 软件开发的若干哲学和思想。 全民参与推动软件,代码共享的模式。 开启了黑客文化和开源项目。 免费和商业的完美结合的Linux。 C语言,而后发展的C++,Java等等类C的语言和脚本。 TCP/IP,其的Socket编程已成为今天通用的网络编程主流。 毫无疑问,UNIX的先进理念是值得我们认真学习与研究的。 而且,现在发展迅速地LINUX系统也来源于UNIX的设计理念。为了能深入理解操作系统,学习操作系统的元老——UNIX是一个不错的选择。 而UNIX商业化比较严重,MIT的开放课程提供的Xv6是我们研究的绝佳目标,该课程提供的丰富资源也大大方便了我们的自主学习。 3. 研究多核OS的意义 多内核(multicore chips)是指在一枚处理器(chip)中集成两个或多个完整的计算引擎(内 核)。多核技术的开发源于工程师们认识到,仅仅提高单核芯片(one chip)的速度会产生过多热量且无法带来相应的性能改善,先前的处理器产品就是如此。可以说,耗问题限制了单核处理器不断提高性能的发展途径。 既然多内核处理器的时代必然到来,那么研究多核OS的意义不言而喻。为了协调并充分利用好多个处理器,进程、线程的调度算法将会变得更加复杂、更加庞大。多核OS的成功开发将大大提高计算机的性能,人们的生活将变得更加方便、更加美好。

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