Lab 1 Part 1: PC bootstrap 我们继续~ PC机的物理地址空间 这一节我们将深入的探究到底PC是如何启动的.首先我们看一下通常一个PC的物理地址空间是如何布局的:                           这张图仅仅展示了内存空间的一部分. 第一代PC处理器是16位字长的Intel 8088处理器,这类处理器只能访问1MB的地址空间,即0x00000000~0x000FFFFF.但是这1MB也不是用户都能利用到的,只有低640KB(0x00000000~0x00…

Question: 做lab过程中越来越迷糊,为什么一会儿虚拟地址是4G 物理地址也是4G ,那这有什么作用呢? 解决途径: 停下来,根据当前lab的进展,再回头看上学期操作系统的ppt & 上网冲浪查资料!意识到自己对于分段机制理解不够. 最强总结:https://www.cnblogs.com/tolimit/p/4775945.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 解决过程: 分段机制主要功能只有两点: 将物理内存划分为多个段,让操作…

0. 简介 操作系统是计算机科学中十分重要的一门基础学科,是一名计算机专业毕业生必须要具备的基础知识.但是在学习这门课时,如果仅仅把目光停留在课本上一些关于操作系统概念上的叙述,并不能对操作系统有着深层次的理解.必须要结合动手实践,才能真正掌握核心的知识. MIT的操作系统课程6.828是一门被广泛好评的入门课程.它最重要的特点就是它实践第一的教学原则.在这门课程中会涉及到非常丰富的实验,也会有非常多的动手机会.而且授课者更是亲自构建了一个简化的基于Unix内核的操作系统xv6.所有的实验都是在…

Introduction 在这个实验中,我们将实现操作系统的一些基本功能,来实现用户环境下的进程的正常运行.你将会加强JOS内核的功能,为它增添一些重要的数据结构,用来记录用户进程环境的一些信息:创建一个单一的用户环境,并且加载一个程序运行它.你也可以让JOS内核能够完成用户环境所作出的任何系统调用,以及处理用户环境产生的各种异常. Part A: User Environments and Exception Handling 新包含的文件inc/env.h里面包含了JOS内核的有关用户环境(…

Lab 1 Part 2 The Boot Loader Loading the Kernel 我们现在可以进一步的讨论一下boot loader中的C语言的部分,即boot/main.c.但是在我们分析之前,我们应该先回顾一些关于C语言的基础知识. Exercise 4: 阅读关于C语言的指针部分的知识.最好的参考书自然是"The C Programming Language". 阅读5.1到5.5节.然后下载pointers.c的代码,并且编译运行它,确保你理解在屏幕上打印出来的所…

现在你的操作系统内核已经具备一定的异常处理能力了,在这部分实验中,我们将会进一步完善它,使它能够处理不同类型的中断/异常. Handling Page Fault 缺页中断是一个非常重要的中断,因为我们在后续的实验中,非常依赖于能够处理缺页中断的能力.当缺页中断发生时,系统会把引起中断的线性地址存放到控制寄存器 CR2 中.在trap.c 中,已经提供了一个能够处理这种缺页异常的函数page_fault_handler(). Question 5: 修改一下 trap_dispatch 函数,使…

Part 3 Kernel Address Space JOS把32位线性地址虚拟空间划分成两个部分.其中用户环境(进程运行环境)通常占据低地址的那部分,叫用户地址空间.而操作系统内核总是占据高地址的部分,叫内核地址空间.这两个部分的分界线是定义在memlayout.h文件中的一个宏 ULIM.JOS为内核保留了接近256MB的虚拟地址空间.这就可以理解了,为什么在实验1中要给操作系统设计一个高地址的地址空间.如果不这样做,用户环境的地址空间就不够了. Permission and Fault…

Lab 2: Memory Management lab2中多出来的几个文件: inc/memlayout.h kern/pmap.c kern/pmap.h kern/kclock.h kern/kclock.c memlayout.h描述了虚拟地址空间的结构,我们需要通过修改pmap.c文件来实现这个结构.memlayout.h和pmap.h文件定义了一个PageInfo结构,利用这个结构可以记录有哪些物理页是空闲的.kclock.c和kclock.h文件中操作的是用电池充电的时钟,以及CM…

Lab 1 Part 3: The kernel 现在我们将开始具体讨论一下JOS内核了.就像boot loader一样,内核开始的时候也是一些汇编语句,用于设置一些东西,来保证C语言的程序能够正确的执行. 使用虚拟内存 在运行boot loader时,boot loader中的链接地址(虚拟地址)和加载地址(物理地址)是一样的.但是当进入到内核程序后,这两种地址就不再相同了. 操作系统内核程序在虚拟地址空间通常会被链接到一个非常高的虚拟地址空间处,比如0xf0100000,目的就是能够让处理器…

Part 2: The Boot Loader 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作系统的,就把这个磁盘的第一个扇区叫做启动扇区.这一部分介绍的boot loader程序就位于这个启动扇区之中.当BIOS找到一个可以启动的软盘或硬盘后,它就会把这512字节的启动扇区加载到内存地址0x7c00~0x7dff这个区域内. 对于6.828,我们将采用…