ucore Lab2 lab 2 直接执行make qemu-nox会显示 assert 失败: kernel panic at kern/mm/default_pmm.c:277: assertion failed: (p0 = alloc_page()) == p2 - 1 1 连续物理内存管理 1.1 page 概览 对物理内存的管理,为了节省空间,也是为了配合接下来的虚拟内存管理,通常以某个比 byte 大一些的单位进行管理,我们称这一单位内存为一"页(page)",通常是 4…

一.lab2物理内存管理介绍 操作系统的一个主要职责是管理硬件资源,并向应用程序提供具有良好抽象的接口来使用这些资源. 而内存作为重要的计算机硬件资源,也必然需要被操作系统统一的管理.最初没有操作系统的情况下,不同的程序通常直接编写物理地址相关的指令.在多道并发程序的运行环境下,这会造成不同程序间由于物理地址的访问冲突,造成数据的相互覆盖,进而出错.崩溃. 现代的操作系统在管理内存时,希望达到两个基本目标:地址保护和地址独立. 地址保护指的是一个程序不能随意的访问另一个程序的空间,而地址独立指的…

资源 ucore在线实验指导书 我的ucore实验代码 练习1:实现 first-fit 连续物理内存分配算法 题目 在实现first fit 内存分配算法的回收函数时,要考虑地址连续的空闲块之间的合并操作.提示: 在建立空闲页块链表时,需要按照空闲页块起始地址来排序,形成一个有序的链表.可能会修改default_pmm.c中的default_init,default_init_memmap,default_alloc_pages,default_free_pages等相关函数.请仔细查看和理解…

总的来讲把的LAB1代码逻辑理顺后再往后学就轻松了一大截.LAB2过遍课程视频,再多翻翻实验指导书基本上就没遇到啥大坎儿.对这节学得东西做个总结就是一张图: 练习0:填写已有实验 本实验依赖实验1.请把你做的实验1的代码填入本实验中代码中有"LAB1"的注释相应部分. 提示:可采用diff和patch工具进行半自动的合并(merge),也可用一些图形化的比较/merge 工具来手动合并,比如meld,eclipse中的diff/merge工具,understand中的diff/merg…

CPU在如下时刻会检查特权级 访问数据段 访问页 进入中断服务例程(ISR) RPL位于段寄存器 DS ES FS GS CPL位于CS SS DPL位于段描述符表/门描述符 访问门时: CPL<=DPL(门) & CPL>=DPL(段) //完成了低特权级调用高特权级 访问段时: MAX(CPL, RPL)<=DPL(段) 练习0:填写已有实验 使用meld工具可以查看lab2相对lab1新增的代码,同时将lab1已经填写的代码填充到lab2,如图(只改变格式的已忽略): 可以…

1. ucore lab3介绍 虚拟内存介绍 在目前的硬件体系结构中,程序要想在计算机中运行,必须先加载至物理主存中.在支持多道程序运行的系统上,我们想要让包括操作系统内核在内的各种程序能并发的执行,而物理主存的总量通常是极为有限的,这限制了并发程序的发展.受制于成本问题,拥有足够大容量主存的个人计算机是普通人承受不起的.因此计算机科学家们另辟蹊径,想到了利用局部性原理来解决既要能并发运行大量程序又要使计算机足够低成本这一矛盾问题. 局部性原理告诉我们,大多数程序通常都在执行循环逻辑,访问数据时…

1. ucore lab4介绍 什么是进程? 现代操作系统为了满足人们对于多道编程的需求,希望在计算机系统上能并发的同时运行多个程序,且彼此间互相不干扰.当一个程序受制于等待I/O完成等事件时,可以让出CPU给其它程序使用,令宝贵的CPU资源得到更充分的利用. 操作系统作为大总管需要协调管理各个程序对CPU资源的使用,为此抽象出了进程(Process)的概念.进程顾名思义就是进行中.执行中的程序. 物理层面上,一个CPU核心同一时间只能运行一个程序,或者说一个CPU核心某一时刻只能归属于一个特定…

1. ucore lab5介绍 ucore在lab4中实现了进程/线程机制,能够创建并进行内核线程的调度.通过上下文的切换令线程分时的获得CPU,使得不同线程能够并发的运行. 在lab5中需要更进一步,实现我们平常开发接触到的.运行在用户态的进程/线程机制.用户线程通常用于承载和运行应用程序,为了保护操作系统内核,避免其被不够鲁棒的应用程序破坏.应用程序都运行在低特权级中,无法直接访问高特权级的内核数据结构,也无法通过程序指令直接的访问各种外设. 但应用程序访问高特权级数据.外设的需求是不可避免…

1. ucore lab6介绍 ucore在lab5中实现了较为完整的进程/线程机制,能够创建和管理位于内核态或用户态的多个线程,让不同的线程通过上下文切换并发的执行,最大化利用CPU硬件资源.ucore在lab5中使用FIFO的形式进行线程调度,不同的线程按照先来先服务的策略,直到之前创建的线程完全执行完毕并退出,后续的线程才能获得执行机会. FIFO的策略固然简单,但实际效果却非常差.在非抢占的FIFO调度策略中,如果之前的线程任务耗时很长,将导致后续的线程迟迟得不到执行机会而陷入饥饿:即使…

1. ucore lab7介绍 ucore在前面的实验中实现了进程/线程机制,并在lab6中实现了抢占式的线程调度机制.基于中断的抢占式线程调度机制使得线程在执行的过程中随时可能被操作系统打断,被阻塞挂起而令其它的线程获得CPU.多个线程并发的执行,大大提升了非cpu密集型应用程序的cpu吞吐量,使得计算机系统中宝贵的cpu硬件资源得到了充分利用. 操作系统提供的内核线程并发机制的优点是明显的,但同时也带来了一些问题,其中首当其冲的便是线程安全问题. 并发带来的线程安全问题 线程安全指的是在拥有…

探测物理内存分布的大小和方法 bootloader 增加的工作 bootasm.S 中对应了 probe_memory 到 finish_probe 的部分. 通过BIOS 中断 获取内存可调用参数为 e820h 的INT 15h BIOS中断. BIOS 通过 系统内存映射 地址描述符(Address Range Descrptor)格式来表示系统物理内存布局. (Values for System Memory Map address type) 内存类型及对用的参数 01h memory,…

ucore是清华大学提供的一个学习操作系统的平台.ucore有完整的mooc视频与说明文档. https://objectkuan.gitbooks.io/ucore-docs/content/# 本文将主要记录在完成ucore平台的实验时,个人认为ucore内核及Result中的存在的问题,以及部分挑战练习内容.由于个人水平有限,可能理解有误,欢迎前来讨论. 本文主要内容: Lab2 物理内存管理 练习一 Result代码错误 Lab3 虚拟内存管理 挑战练习 Clock算法实现 Lab8 文…

lab1 源码剖析 从实模式到保护模式 初始化ds,es和ss等段寄存器为0 使能A20门,其中seta20.1写数据到0x64端口,表示要写数据给8042芯片的Output Port;seta20.2写数据到0x60端口,把Output Port的第2位置为1,从而使能A20门. 建立gdt,此处只设置了两个段描述符,分别对应代码段和数据段 gdt: SEG_NULLASM # null seg SEG_ASM(STA_X|STA_R, 0x0, 0xffffffff) # code seg…

资源 ucore在线实验指导书 我的ucore实验代码 练习1:理解通过make生成执行文件的过程 详见<ucore lab1 exercise1>实验报告 练习2:使用qemu执行并调试lab1中的软件 详见<ucore lab1 exercise2>实验报告 练习3:分析bootloader进入保护模式的过程 详见<ucore lab1 exercise3>实验报告 练习4:分析bootloader加载ELF格式的OS的过程 详见<ucore lab1 exe…

lab2 中的变动 bootloader 的入口发生了改变 bootloader不像lab1那样,直接调用kern_init函数,而是先调用位于lab2/kern/init/entry.S中的kern_entry函数.kern_entry函数的主要任务是为执行kern_init建立一个良好的C语言运行环境(设置堆栈),而且临时建立了一个段映射关系,为之后建立分页机制的过程做一个准备(细节在3.5小节有进一步阐述).完成这些工作后,才调用kern_init函数. 通过 BIOS 中断获取内存布局有…

一.ucore操作系统介绍 操作系统作为一个基础系统软件,对下控制硬件(cpu.内存.磁盘网卡等外设),屏蔽了底层复杂多样的硬件差异:对上则提供封装良好的应用程序接口,简化应用程序开发者的使用难度.站在应用程序开发人员的角度来看,日常开发中常见的各种关于并发.I/O.程序通信的问题等都和操作系统相关,因此一定程度上了解底层的操作系统工作原理是有必要的. 另一方面,由于操作系统自身功能的复杂性,整体设计一般会有一个好的模块化架构:操作系统作为基础服务,对性能效率的要求也很高,底层会用到许多关于数据…

开头赞美THU给我们提供了这么棒的资源.难是真的难,好也是真的好.这种广查资料,反复推敲,反复思考从通电后第一条代码搞起来理顺一个操作系统源码的感觉是真的爽. 1. 操作系统镜像文件ucore.img是如何一步一步生成的? 这makefile文件逻辑简略着看都能明白,仔细了瞧却处处有疑问,有的地方还用到了二重展开.对于初学者来讲,细读这东西太痛苦了,还是简略着读吧. # create kernel target kernel = $(call totarget,kernel) $(kernel)…

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…

[ 声明:版权全部,欢迎转载.请勿用于商业用途.  联系信箱:feixiaoxing @163.com] 之前用过一段时间skyeye,也对开发skyeye的陈渝有一些了解.近期在github上闲逛的时候,偶然发现了一个ucore的好项目.一看作者,也是陈渝.他如今是清华大学操作系统课程的主讲老师. 为了让人们对os有更好的了解,所以开发了这么一个开源项目. 1) 项目地址 https://github.com/chyyuu/ucore_lab 2) 关于ucore的设计原理和实现 http:/…

MIT JOS lab2 首先把内存分布理清楚,由/boot/main.c可知这里把kernel的img的ELF header读入到物理地址0x10000处 这里能够回想JOS lab1的一个小问.当时是问的bootloader怎么就能准确的吧kernle 镜像读入到相应的地址呢? 这里就是main.c在作用. 这里往ELFHDR即0x10000处读入了8个SECTSIZE(这里读入的是一个PAGESIZE 4KB), 从凝视//is this a valid ELF? 開始,bootmain以…

---恢复内容开始--- 开机流程回忆 以Intel 80386为例,计算机加电后,CPU从物理地址0xFFFFFFF0(由初始化的CS:EIP确定,此时CS和IP的值分别是0xF000和0xFFF0))开始执行.在0xFFFFFFF0这里只是存放了一条跳转指令,通过跳转指令跳到BIOS例行程序起始点.BIOS做完计算机硬件自检和初始化后,会选择一个启动设备(例如软盘.硬盘.光盘等),并且读取该设备的第一扇区(即主引导扇区或启动扇区)到内存一个特定的地址0x7c00处,然后CPU控制权会转移到那…

本练习是qemu结合gdb调试,但是我做实验的时候并不能像视频输入make lab1-mon那样顺利调试,期间有各种error,后来我找到原因,请看解决方法. 请先把ucore_lab文件删除,以下全程使用普通管理员身份操作 切换普通管理员,cd回到Home目录,在git上下载ucore_lab到用户文件夹($ git clone https://github.com/chyyuu/ucore_lab.git),然后切换到lab1_result文件夹 make ,最后make lab1-mon就…

最近一直在mooc上学习清华大学的操作系统课程,也算是复习下基本概念和原理,为接下来的找工作做准备. 每次深入底层源码都让我深感操作系统实现的琐碎,即使像ucore这样简单的kernel也让我烦躁不已,文件系统相比于中断子系统.调度子系统.进程管理子系统等等,要复杂很多,因此被称为文件系统而不是文件子系统.参看网络上的资料有时会增加我的困惑,很多人只是简单转载,很多细节描述的很模糊,实验环境也各不相同,最终很难深入理解文件系统的本质,参考源码我觉得有点像从三维世界进入到二维世界,一切变得清晰但是…

lab2: 总共分为四个包一个文件,分别为: boot: 操作系统加载程序代码 kern: 操作系统内核代码 libs: 相关的库和数据结构 tools: 相关编译链接调试工具 Makefile: 构建脚本 操作系统启动顺序: CPU启动加载操作系统加载程序到物理地址为0x7c00处,先从上往下执行bootasm.S汇编代码,在bootasm.S里先解决A20问题(参考https://ferryman1st.wordpress.com/2007/07/23/a20%E9%97%AE%E9%A2%…

Lab1 : bootloader 启动 ucore os 一.内容提要 x86启动顺序 C函数调用 gcc内联汇编(inline assembly) x86-32下的中断处理 小结 二.x86启动顺序 寄存器初始值 第一条指令(CS=F000H, EIP=0000FFF0H) 实际地址是: Base + EIP 当CS被新值加载,则地址转换规则则将开始起作用 通常第一条指令是一条长跳转指令(这样CS和EIP都会跳转到BIOS代码中执行) 处于实模式的段 段选择子(segment selecto…

在做lab2的时候,偶然的情况下,发现了IDA pro这样一个反汇编工具,总的来说对于lab2这样的小实验读懂代码的大体功能是有作用的,但对于想要具体明白某一条指令的执行过程,又显得不足,到最后还是需要逐条分析,可能自己还是功力不够,IDA pro的一些功能不会使用.....同时过度依赖IDA Pro是不利于学习反汇编,毕竟本来应该由自己分析的地方由IDA pro执行了,要明确IDA Pro只是一个工具! 百度百科对IDA pro 的介绍   https://baike.baidu.com/it…

概述 经过几天鏖战终于完成了lab2,本lab实现一个支持并发操作的B+树.简直B格满满. B+树 为什么需要B+树 B+树本质上是一个索引数据结构.比如我们要用某个给定的ID去检索某个student记录,如果没有索引的话,我们可能从第一条记录开始遍历每一个student记录,直到找到某个ID和我们给定的ID一致的记录.可想而知,这是非常耗时的. 如果我们已经维护了一个以ID为KEY的索引结构,我们可以向索引查询这个ID对应的记录所在的位置,然后直接从这个位置读取这个记录.从索引查询某个ID对应…

JOS 不能进入lab2 问题的解决 这个鸟问题折腾了我好久! lab2是须要 kern/pmap.c的! 可是这里没有 首先要git checkout -b lab2 origin/lab2 (仅仅要做好上面这一步,就行确保可以调整好文件了,坑啊!到如今都6个小时不止了! ) 接着git fetch 然后git merge lab1 (其它的以此类推) 能够看出今天 十月十四号,MIT才release 4个实验.不是一次性全然放出的.有心人好好珍惜.之前的版本号感觉都找不到资源了 以后又实验更…

ucore是清华大学操作系统课程的实验内核,也是一个开源项目,是不可多得的非常好的操作系统学习资源 https://github.com/chyyuu/ucore_lab.git, 各位同学可以使用git下载源码和文档. 本文我会对项目中的code/lab1/boot/bootasm.S文件进行完全注释. # Start the -bit protected mode, jump into C. # The BIOS loads this code from the first sector o…

Intel 80386 ucore目前支持的硬件环境是基于Intel 80386以上的计算机系统. Intel 80386是80x86系列中的第一种32位微处理器.80386的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址高达4GB内存. 工作方式包括实模式.保护模式以及虚拟86模式. Bootloader 我们知道计算机启动是从BIOS开始,再由BIOS决定从哪个设备启动以及启动顺序,比如先从DVD启动再从硬盘启动等.计算机启动后,BIOS根据配置找到启动设备,并读取这个设备的第0个…