这个分页,主要是在mit6.828的lab2的背景下来说的. Mit6.828 Lab2:http://pdos.csail.mit.edu/6.828/2014/labs/lab2/ lab2主要讲虚拟内存->物理内存的变换,通过一定的函数来实现软件MMU的部分. 整个地址转化的过程如下图所示: 首先,明确一点,在程序里面的所有地址,都是虚拟地址,程序里面是不会出现物理地址的,就算是物理地址,CPU也会把它当做虚拟地址,通过MMU转化为物理地址. 通过上面的图,可以知道,在系统中,CPU得到一…

MIT6.828 LAB2:http://pdos.csail.mit.edu/6.828/2014/labs/lab2/ LAB2里面主要讲的是系统的分页过程,还有就是简单的虚拟地址到物理地址的过程.关于系统分页,在MIT6.828 虚拟地址转化为物理地址——二级分页:http://blog.csdn.net/fang92/article/details/47320747中有讲. 下面主要是lab2的几个exercise的解题过程. 1.第一个boot_alloc()函数: static vo…

Lab2 0. 任务介绍 你将编写一个内存管理代码.主要分为两大部分.分别对物理内存和虚拟内存的管理. 对于物理内存,每次分配内存分配器会为你分配4096bytes.也称为一个页(在大部分操作系统中一个页的大小都是4B)你需要维护一个数据结构来记录哪个物理页是空闲的哪个物理页是已被占用的.以及有多少进程共享已分配的页.并且你需要编写程序来进行内存的分配和回收 对于虚拟内存,它将内核和用户软件使用的虚拟地址映射到物理内存中的地址. x86硬件的内存管理单元(MMU)在指令使用内存时执行映射,查阅一…

本文将介绍如何在macOS下配置MIT6.828 JOS实验的环境. 写JOS之前,在网上搜寻JOS的开发环境,很多博客和文章都提到"不是32位linux就不好配置,会浪费大量时间在配置环境"上之类的论调.故前期开发直接使用了32位ubuntu系统,并做了共享文件系统,背景开一个ubuntu虚拟机进行编译. 最近实在无法忍受背景开虚拟机那恐怖的耗电量和发热量,尝试将开发环境移到macOS下,竟发现非常的简单. Tools we need 在搭建环境之前,首先macOS上需要有以下两个工…

转自:http://blog.csdn.net/kongkongkkk/article/details/74366200 如果让你编写一个程序,来获取虚拟地址对应的物理地址..你会试着操作MMU吗..→_→* Linux文件目录中的/proc记录着当前进程的信息,称其为虚拟文件系统.在/proc下有一个链接目录名为self,这意味着哪一个进程打开了它,self中存储的信息就是所链接进程的.self中有一个名为pagemap的文件,专门用来记录所链接进程的物理页号信息.这样通过/proc/pid/…

title:[MIT6.828]centos7下使用Qemu搭建xv6运行环境 date: "2020-05-05" [MIT6.828]centos7下搭建xv6运行环境 1. 基础依赖 yum install libX11 libX11-devel SDL2 SDL2-devel -y 2. 编译和安装 QEMU ~]# wget https://download.qemu.org/qemu-4.2.0.tar.xz ~]# xz -d qemu-4.2.0.tar.xz &…

本文介绍在MacOS下搭建Mit6.828/6.S081 fall2019实验环境的详细过程,包括riscv工具链.qemu和xv6,对于Linux系统同样可以参考. 介绍 只有了解底层原理才能写好上层应用,曾经几度想要系统地学习OS课程,尝试去看了<计算机操作系统>.<Operating Systems: Three Easy Pieces>.<UNIX环境高级编程>,均以半途而废告终.被大量的抽象概念所淹没,对操作系统如何工作,用户程序如何运行,与CPU等硬件如何交…

Lab Tools 目录 Lab Tools 写在前面 GDB GNU GPL (通用公共许可证) QEMU ELF 可执行文件的格式 Verbose mode Makefile 写在前面 操作系统小学期选择了做mit6.828的lab,非常具有挑战性!希望可以记录下学习的内容和自己努力进步的点滴~ GDB linux 程序调试工具 gdb的目的主要是让你知道程序内部正在运行什么代码,或者是当程序崩溃的时候正在执行什么代码 GDB主要可以做四种事情来帮助你找到bug: 启动你的程序,指定任意可以…

Lab01:Booting a PC 目录 Lab01:Booting a PC JOS BIOS 背景知识 8086的基本知识 GDB 常用调试指令 Real mode && Protected mode 实模式(real mode) 保护模式(protected mode) GDT/LDT JOS the initial template for our 6.828 kernel itself, named JOS BIOS basic input output system 在IBM…

Lab4 Preemptive Multitasking(上) PartA : 多处理器支持和协作多任务 在实验的这部分中,我们首先拓展jos使其运行在多处理器系统上,然后实现jos内核一些系统功能调用以支持用户级环境去创建新环境.我们还需要实现协同式轮询调度(cooperative round-robin scheduling)算法,允许内核在旧的用户环境资源放弃CPU或者退出的时候切换到一个新的用户环境. 1. Multiprocessor Support 下面是一段对实验指导书的翻译. 我…

Lab3 这个实验分成了两个大部分. 1. PartA User Environments and Exception Handling kernel使用Env这个数据结构来trace每一个user enviroment,你需要设计JOS来支持多environments. kernel维护三个主要的全局变量来完成上面的内容 struct Env *envs = NULL; // All environments struct Env *curenv = NULL; // The current…

Lab 5: File system, Spawn and Shell 1. File system preliminaries 在lab中我们要使用的文件系统比大多数"真实"文件系统更简单,包括XV6 UNIX的文件系统,但它足以提供基本功能:创建,读取,写入和删除在分层目录结构中组织的文件. 我们仅开发一个单用户操作系统, 因此,我们的文件系统不支持文件所有权或权限. 我们的文件系统目前也不支持硬链接,符号链接,时间戳或大多数UNIX文件系统的特殊设备文件. 1. On-Disk…

学了好久好久,但是好久好久都没有用过,今天突然要用,都快忘了怎么玩了, 这里记录一下吧. 如何检测PAE r cr4 第5位如果是1,则开了PAE,否则没开 切入目标进程 查找一个自己关注的字符串s -u (start) L(len) ""得到地址 得到地址kd> db 01014dd401014dd4 31 00 32 00 33 00 34 00-35 00 36 00 37 00 38 00 1.2.3.4.5.6.7.8.01014de4 39 00 30 00 31 0…

Part 2 目录 Part 2 学习理论知识 反汇编 扇区 BIOS 启动过程总结 Boot loader启动过程总结 A20 gate 读boot/boot.S 和 boot/boot.c源码 - boot/boot.S - boot/mian.c 学习理论知识 反汇编 把机器语言转换为汇编语言代码 扇区 对于PC来说,软盘,硬盘都可以被划分为一个个大小为512字节的区域,叫做扇区.一个扇区是一次磁盘操作的最小粒度.每一次读取或者写入操作都必须是一个或多个扇区.如果一个磁盘是可以被用来启动操…

Lab4 Preemptive Multitasking(下) lab4的第二部分要求我们实现fork的cow.在整个lab的第一部分我们实现了对多cpu的支持和再多系统环境中的切换,但是最后分析的时候没有分析环境创建的系统调用,这里先补一下对环境创建的系统调用的分析 recall A续 这里的分析要从user/dumpfork.c开始 umain(int argc, char **argv) { envid_t who; int i; // fork a child process who =…

https://bbs.pediy.com/thread-203391.htm   早就知道传上来排版会全乱掉,把pdf直接传上来吧 x64结构体系寻址.pdf 发现安大的关于x86启用PAE下的虚拟地址转物理地址的帖子,大家可以参考一下http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=180989 X64结构体系内存寻址 在阅读NewBluePill源码的时候,看内存的那一块简直头疼,全是x64下的寻址,之前根本就没有接触过x64的内存寻址上的内容,看的晕头转向,决定…

1 linux的分页机制 1.1 四级分页机制 前面我们提到Linux内核仅使用了较少的分段机制,但是却对分页机制的依赖性很强,其使用一种适合32位和64位结构的通用分页模型,该模型使用四级分页机制,即 页全局目录(Page Global Directory) 页上级目录(Page Upper Directory) 页中间目录(Page Middle Directory) 页表(Page Table) 页全局目录包含若干页上级目录的地址: 页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址: 而页中间目录…

一.内核空间 1.1 页 页(page)是内核的内存管理基本单位. ==> linux/mm_types.h struct page { page_flags_t flags; 页标志符 atomic_t _count; 页引用计数 atomic_t _mapcount; 页映射计数 unsigned long private; 私有数据指针 struct address_space *mapping; 该页所在地址空间描述结构指针,用于内容为文件的页帧 pgoff_t index; 该页描述结…

一.内核的任务 纯技术层面上,内核是硬件与软件的之间的一个中间层.作用是将应用程序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址. 从应用程序视角上看,内核可以被认为是一台增强的计算机,将计算机抽象到一个高层次上.应用程序与硬件本没有联系,只与内核有联系,内核是应用程序所知道的层次结构中的最底层. 当若干程序在同一系统中并发运行时,也可以将内核视为资源管理程序.内核负责将可用共享资源分配到各个系统进程,同时保证系统的完整性. 将内核视为库,其提供了一组面向系统的命令.通常…

1.MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器.物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权,多用户多进程操作系统. 2.虚拟内存由来:许多年以前,当人们还在使用DOS或是更古老的操作系统的时候,计算机的内存还非常小,一般都是以K为单位进行计算,相应的,当时的程序规模也不大,所以内存容量虽然小,但还是可以容纳当时的程序.但随着图形界面的兴起还有用户需求的不断增大,应用程序…

MMU 一.MMU学习 MMU其实就是一个页表.将虚拟地址通过查表的方式,对应到物理地址去他由一个或一组芯片组成,一般存在与协处理器中. 1.将虚拟地址转化为物理地址 2.访问权限管理 1.1得出mmu功能 这个图就说明了MMU的作用: 有三个任务在运行,运行的地址都是0x400000,如果不进行处理,肯定是不行的.所以加入了MMU,MMU其实就是一个页表.将虚拟地址通过查表的方式,对应到物理地址去.虽然三个任务的运行地址都是0x400000,但是这个地址是虚拟地址,在页表中,将每个任务的虚拟地…

在设备驱动程序中动态开辟内存,不是用malloc,而是kmalloc,或者用get_free_pages直接申请页.释放内存用的是kfree,或free_pages. 对于提供了MMU(存储管理器,辅助操作系统进行内存管理,提供虚实地址转换等硬件支持)的处理器而言,Linux提供了复杂的存储管理系统,使得进程所能访问的内存达到4GB. 进程的4GB内存空间被人为的分为两个部分--用户空间与内核空间.用户空间地址分布从0到3GB(PAGE_OFFSET,在0x86中它等于0xC0000000),3…

欢迎转载,转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/lanrenxinxin/p/4735027.html 在阅读NewBluePill源码的时候,看内存的那一块简直头疼,全是x64下的寻址,之前根本就没有接触过x64的内存寻址上的内容,看的晕头转向,决定先把x64下的寻址给弄明白了再回过头来看NewBluePill的源码,然后在网上一顿找,居然没有找到关于x64寻址的博客或者文章,简直痛苦啊,终于把x64的寻址问题弄清楚了,总结出来分享一下学习历程. 0x01    x64…

昨天分析的进程的代码让自己还在头昏目眩,脑子中这几天都是关于Linux内核的,对于自己出现的一些问题我会继续改正,希望和大家好好分享,共同进步.今天将会讲诉Linux如何追踪和管理用户空间进程的可用内存和内核的可用内存,还会讲到内核对内存分类的方式以及如何决定分配和释放内存,内存管理是应用程序通过软硬件协助来访问内存的一种方式,这里我们主要是介绍操作系统正常运行对内存的管理.插个话题,刚才和姐姐聊天,她快结婚了,说起了自己的初恋,可能是一句很搞笑的话,防火防盗防初恋,,嘎嘎,这个好像是的吧,尽管…

    内核处理管理本身的内存外,还必须管理用户空间进程的内存.我们称这个内存为进程地址空间,也就是系统中每个用户空间进程所看到的内存.linux操作系统采用虚拟内存技术,因此,系统中的所有进程之间虚拟方式共享内存.对一个进程而言,它好像都可以访问整个系统的所有物理内存.即使单独一个进程,它拥有的地址空间也可以远远大于系统物理内存. 一.地址空间     每个进程都有一个32位或64位的平坦地址空间,空间的具体大小取决于体系结构.术语“平坦”指的是地址空间范围是一个独立的连续区间(比如,地址从0…

目的: 通过一个c语言实例,了解linux页表的组织结果和mmu的工作原理. 通过页表找到一个物理地址, 对比物理地址与虚拟地址的内容是否一致. 运行环境: $ uname -r3.15.6-200.fc20.x86_64 准备工作 1. 安装crash $ sudo yum install crash 熟悉crash help: http://people.redhat.com/anderson/help.html White Paper: http://people.redhat.com/a…

原文:十天学Linux内核之第三天---内存管理方式 昨天分析的进程的代码让自己还在头昏目眩,脑子中这几天都是关于Linux内核的,对于自己出现的一些问题我会继续改正,希望和大家好好分享,共同进步.今天将会讲诉Linux如何追踪和管理用户空间进程的可用内存和内核的可用内存,还会讲到内核对内存分类的方式以及如何决定分配和释放内存,内存管理是应用程序通过软硬件协助来访问内存的一种方式,这里我们主要是介绍操作系统正常运行对内存的管理.插个话题,刚才和姐姐聊天,她快结婚了,说起了自己的初恋,可能是一句很…

摘 要 摘要是论文内容的高度概括,应具有独立性和自含性,即不阅读论文的全文,就能获得必要的信息.摘要应包括本论文的目的.主要内容.方法.成果及其理论与实际意义.摘要中不宜使用公式.结构式.图表和非公知公用的符号与术语,不标注引用文献编号,同时避免将摘要写成目录式的内容介绍. 计算机系统是高度集成的一个相当复杂的系统,这个系统的实现有多重机制. 本文通过结束计算机中一个简单的hello程序从预处理一直到IO管理的整个过程中的实现细节,粗略介绍了计算机系统的机制,对其中一些关键的实现细节进行了相对详…

Linux内核剖析 之 内核同步 主要内容 1.内核请求何时以交错(interleave)的方式执行以及交错程度如何. 2.内核所实现的基本同步机制. 3.通常情况下如何使用内核提供的同步机制. 内核如何为不同的请求服务 哪些服务? ====>>> 为了更好地理解内核是如何执行的,我们把内核看做必须满足两种请求的侍者:一种请求来自顾客,另一种请求来自数量有限的几个不同的老板.对于不同的请求,侍者采用如下的策略: 1.老板提出请求时,如果侍者空闲,则侍者开始为老板服务. 2.如果老板提出请…

网络通信 --> IO多路复用之select.poll.epoll详解 IO多路复用之select.poll.epoll详解      目前支持I/O多路复用的系统调用有 select,pselect,poll,epoll,I/O多路复用就是通过一种机制,一个进程可以监视多个描述符,一旦某个描述符就绪(一般是读就绪或者写就绪),能够通知程序进行相应的读写操作.但select,pselect,poll,epoll本质上都是同步I/O,因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写,也就是说这个读写…