课程简介

操作系统是计算机系统中承上启下的核心系统软件，负责统一管理硬件资源（如CPU、内存、磁盘、I/O设备等）并为上层应用程序提供高效、安全、稳定的运行环境。作为连接硬件与软件的桥梁，操作系统不仅决定了计算机系统的整体性能与可靠性，也深刻影响着现代软件开发的范式与效率。

在当今云计算、人工智能、物联网和边缘计算快速发展的背景下，深入理解操作系统原理变得愈发重要。无论是开发高性能服务器应用、嵌入式系统，还是参与操作系统内核研发、安全加固或虚拟化技术研究，扎实的操作系统知识都是不可或缺的基础。

课程特色与教学目标

本课程是清华大学计算机科学与技术专业核心课程之一，面向本科生系统讲授操作系统的基本概念、核心机制与实现技术。课程以Linux等主流操作系统为分析对象，同时采用教学专用操作系统ucore作为实验平台，帮助学生从理论到实践全面掌握进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动、同步机制与系统调用等关键模块的设计与实现。

通过本课程的学习，学生将能够：

• 理解操作系统如何高效调度CPU与内存资源；
• 掌握多进程与多线程并发控制的原理与实践；
• 动手实现一个简化但功能完整的操作系统内核；
• 为后续从事系统软件研发、操作系统优化、安全研究或高性能计算等领域奠定坚实基础。

为什么这门课值得关注？

近年来，随着国产操作系统（如鸿蒙、统信UOS、麒麟等）的快速发展，国家对底层系统软件人才的需求急剧上升。同时，全球科技巨头（如Google、Microsoft、Apple）持续投入操作系统创新，推动微内核、容器化、安全隔离等前沿技术演进。掌握操作系统底层原理，不仅有助于提升编程能力，更能打开通往高价值技术岗位（如系统架构师、内核工程师、安全研究员）的大门。

本课程内容紧贴产业前沿与学术研究热点，强调“做中学”（Learning by Doing），已被多所高校借鉴，并配套开源实验项目（如ucore OS），在GitHub等平台广受开发者社区好评。无论你志在科研、就业还是创业，这门课都将为你提供不可替代的系统级思维训练。