[论文解读] Searching publications on operating systems

C.A. Middelburg|arXiv (Cornell University)|Mar 29, 2010

Scientific Computing and Data Management参考文献 23被引用 12

一句话总结

本文对操作系统基础文献进行了系统性搜索，聚焦于形式化定义、动机及理论模型。尽管在多个数据库中进行了广泛检索，仅发现一个可信的形式化模型（Yates et al., 2002），且基于该模型尚无实质性理论存在，揭示了操作系统基础学术文献中的关键空白。

ABSTRACT

This note concerns a search for publications in which one can find statements that explain the concept of an operating system, reasons for introducing operating systems, a formalization of the concept of an operating system or theory about operating systems based on such a formalization. It reports on the way in which the search has been carried out and the outcome of the search. The outcome includes not only what the search was meant for, but also some added bonuses.

研究动机与目标

• 识别在学术文献中对操作系统概念进行形式化定义或提供其理论基础的出版物。
• 评估现有文献是否基于形式化方法提供操作系统的一致性模型或理论。
• 探究为何操作系统概念在学术文献中仍定义不清。
• 发掘历史上具有重要意义的早期操作系统文献，特别是引入多道程序设计和分时等关键概念的文献。
• 评估检索方法在定位基础操作系统文献方面的可靠性与覆盖范围。

提出的方法

• 通过 Google Scholar、期刊数据库（ACM、IEEE、Springer）以及书目资源库（DBLP、ACM Guide、CS Bibliography）开展多阶段检索。
• 优先检索历史文献，如《Communications of the ACM》（1950s–1970s）、ACM SIGOPS Operating Systems Review 及 SOSP 会议论文集，以寻找早期研究成果。
• 在各数据库中对标题、摘要及关键词使用关键词“operating system”进行检索，以提高精确度。
• 在 Google Scholar 上执行全文检索，但仅限前 1,000 项结果以避免噪声，并在连续 500 项结果均不相关时设置停止规则。
• 追踪相关出版物的引用文献，以识别更多关键文献并确保覆盖全面。
• 分析术语演变，包括“supervisor”、“monitor”和“multiprogramming”等术语，以应对同义词及历史术语变迁问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 学术文献中是否存在关于操作系统概念的形式化模型或定义？
• RQ2 是否存在基于形式化模型的成熟操作系统理论？
• RQ3 为何操作系统概念在基础计算机科学文献中仍定义不清？
• RQ4 最早已知引入多道程序设计和分时等关键操作系统概念的出版物是什么？
• RQ5 标准检索方法在检索基础操作系统文献方面的有效性如何？

主要发现

• 仅发现一个可信的形式化模型——Yates et al. (2002) 提出的模型，其在形式化程度上可视为对操作系统概念的合理近似。
• 在文献中未发现基于该形式化模型的实质性理论，表明存在显著的研究空白。
• 最早已知将“multiprogramming”作为编程技术提及的文献可追溯至 1956 年 Friend 的关于归并排序的论文。
• Rochester 于 1955 年的论文提供了简明但清晰的多道程序设计示例，早于大多数常被引用的文献。
• 在 1959 年之前，“time-sharing”一词已被用于非交互式、抢占式多任务处理的语境中，导致该概念起源常被错误归因于较晚时期。
• Corbató et al. 的 CTSS 广泛被视为首个分时操作系统，但该概念的构想更早出现，且 Strachey 于 1963 年的论文并非多道程序设计领域的首部重要著作，此观点此前存在误解。