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uCore OS(on RISC-V64)实验指导书
  • Introduction
  • LAB0:ready~go!
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 前导知识
      • 了解uCore
      • 了解RISC-V
      • 了解OS实验
      • 了解实验环境
      • 了解开发调试基本工具
      • 了解硬件模拟器
    • 配置环境
      • 安装虚拟环境
      • 安装开发工具
      • 安装硬件模拟器
      • 安装调试工具
  • LAB0.5:最小可执行内核
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 内存布局
    • 链接脚本
    • 真正的入口点
    • 从SBI到stdio
    • 编译运行
    • 项目组成与执行流
  • LAB1:中断机制
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • RISC-V中断相关
    • 上下文处理
    • 中断处理程序
    • 时钟中断
    • 项目组成与执行流
  • LAB2:物理内存管理
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 地址与页表
    • 物理内存探测
    • 以页为单位管理物理内存
    • 页面分配算法
    • 项目组成与执行流
  • LAB3:虚拟内存管理
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 页面置换
    • PageFault
    • 使用多级页表
    • 页面置换机制
    • FIFO置换算法
    • 项目组成与执行流
  • LAB4:进程管理
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 进程与线程
    • 相关结构体
    • 进程模块初始化
    • 进程切换
    • 项目组成与执行流
  • LAB5:用户程序
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 用户进程
    • 用户程序
    • 创建并执行用户进程
    • 系统调用
    • 用户进程的退出和等待
    • 项目组成与执行流
  • LAB6:进程调度
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 进程状态
    • 再次认识进程切换
    • 调度算法框架
    • 项目组成与执行流
  • LAB7:同步互斥
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 同步互斥的基本概念
    • 信号量
    • 条件变量与管程
    • 项目组成与执行流
  • LAB8:文件系统
    • 实验目的
    • 实验内容
    • 练习
    • 文件系统介绍
    • 文件系统抽象层VFS
    • 硬盘文件系统SFS
    • 设备即文件
    • 从中断到终端
    • 项目组成与执行流
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LAB2:物理内存管理

如果我们只有物理内存空间,那么我们也可以写程序,但是所有的程序,包括内核,包括用户程序,都在同一个地址空间里,用户程序访问的0x80200000和内核访问的0x80200000是同一个地址。这样好不好?如果只有一个程序在运行,那也无所谓。但很多程序使用同一个内存空间,就会有问题:怎样防止程序之间互相干扰,甚至互相搞破坏?比较粗暴的方式就是,我让用户程序访问的0x80200000和内核访问的0x80200000不是一个地址。但是我们只有一块内存,为了创造两个不同的地址空间,我们可以引入一个”翻译“机制:程序使用的地址需要经过一步”翻译“才能变成真正的内存的物理地址。这个”翻译“过程,我们用一个”词典“实现---给出翻译之前的地址,可以在词典里查找翻译后的地址。每个程序都有唯一的一本”词典“,而它能使用的内存也就只有他的”词典“所包含的。

”词典“是否对能使用的每个字节都进行翻译?我们可以想象,存储每个字节翻译的结果至少需要一个字节,那么使用1MB的内存将至少需要构造1MB的”词典“,这效率太低了。观察到,一个程序使用内存的数量级通常远大于字节,至少以KB为单位(所以上古时代的人说的是”640K对每个人都够了“而不是”640B对每个人都够了")。那么我们可以考虑,把连续的很多字节合在一起翻译,让他们翻译前后的数值之差相同,这就是“页”。

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最后更新于4年前

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