那各位同学大家好
那我们今天给大家介绍一下
lab3的实验内容
那lab3是有关虚拟内存管理
大家在学完原理课的
虚拟内存管理之后呢
可以通过这个lab3实验呢
能够对虚拟内存管理的
关键的一些知识点
它的一些基本概念和
它的一些处理机制等等
有更深入的理解
那我们希望通过lab3呢
大家能够把这两者之间呢
建立一个对应关系
那我们这次课呢
主要讲以下部分内容
第一部分是有关
我们这次实验它的目标
我们希望通过学习完原理课之后呢
我们再做实验要达到一个
什么样一个目标
这是我们第一个要讲的工作
第二个是回顾一下lab1和lab2
为什么要回顾呢
是在于我们的lab3呢
其实在建立在lab1和lab2基础之上的
它用到了中断 用到了页表机制
来实现我们这个lab3
然后呢我们会介绍一下这个lab3
大致的一个整体设计框架
以及这里面用到的一些
关键数据结构 功能和大致处理流程
尤其是针对两个关键的部分
一个是页访问异常的处理
一个是页换入换出机制的一个处理
这两块呢重点给大家阐述一下
通过这些阐述呢能够使得大家
可以更容易的去理解
和完成这次实验的内容
好 我们看一下这个目标
那么目标是什么呢
我们说 第一呢其实是
把你lab1和lab2再回顾一下
知道lab1和lab2到底完成了什么事情
因为在这里面我们前面已经提到了lab1
它完成了一个很重要的一个机制
是中断处理机制
而我们在lab3里面用到这个页异常呢
也其实它这个处理过程也是建立在
这个中断处理机制之上的
所以说呢这两者有个必然的联系
这是一个 第二个就是实验二
实验二我们是完成了什么
完成了一个物理内存的管理
建立了基于页机制的这个映射关系
而我们这个lab3虚存管理呢
也是充分利用了这个页机制的
这个映射的关系
来完成了虚存的管理
所以说这两个呢
其实你首先你在完成lab3之前呢
你需要对lab1和lab2
你完成lab1和lab2做一个理解
做一个回顾 我们可以说lab1和lab2是
打下了一个很好的基础
如果有同学能够顺利
或者说经过自己的努力完成了lab1 lab2
我可以说后面的实验相对来说
要容易很多 要平坦很多
不像我们前面说lab1 lab2
它要了解大量的硬件细节
尤其是80386这个保护模式
但是一旦大家突破这个瓶颈
那我想后面的这个完成lab3
以及后续这些实验呢
就应该要轻松和容易很多
那我们lab3要完成什么事情
lab3其实我们最终目标是
希望要提供一个比实际物理内存空间
要更大的一个虚拟内存空间
也意味着你的物理空间
可能只有比如说4兆
那其实我们虚拟出来了8兆使用
这其实给我们应用程序
提供了一个很好的使用空间
当然在这里面我们还没碰到应用程序
要到lab5去才碰到 但是这里面呢
我们其实提前做好这些准备了
要达到这个目标我们需要
刚才说到了要借助于这个
中断和页表机制 来完成什么呢
专门针对缺页错就是说页处理异常
这种机制的一个处理
那么这是建立在
我们中断这个机制之上的
同时呢我们还要去完成什么呢
完成一个FIFO页面的一个替换算法
我们在讲原理课的时候
讲了多种替换算法
那么这里面我们只是
挑了一个最简单的FIFO
先进先出这个页面置换算法
来实现所谓的把一些不常用的页
把不常用的一些页给换出去
把最常用的页换进来
当然这个常用不常用取决于
你的算法的设计和实现了
你为了能够换入换出
你要想到你换入和换出
是要和我们什么呢
和我们的硬盘打交道
所以说你还需要提供一个
对硬盘的一个处理
对硬盘进行读和写
这个呢就是我们说大致总体目标
希望通过这几个结合呢
来实现所谓虚存管理的
一个基本的一个框架
那实验目标呢是虚存管理
这一块主要是希望提供一个
比实际物理内存更大的
虚拟内存空间
这是我们和我们原理课的原理和
相应概念是一致的 那怎么做呢
这里面要完成两块主要的练习
第一块练习呢是完成这个
给未映射的地址
映射上物理页这么一个工作
这主要是说
当一旦产生这个缺页异常之后
我们通过对do_pgfault
关于这个缺页的这个中断处理例程
最主要的一个函数的设计和实现呢
来完成给未映射的页面映射上物理页
这一块呢需要考虑一些细节
到时候我们会在后面
还会进一步讲解 这是第一个
第二个练习
第二个练习是完成页替换算法
这个页替换算法比较简单
是FIFO 算法本身简单
但是你需要把这个算法呢
能够和我们整个ucore 融为一体
这为此需要和好几个部分有交互
第一个比如说跟swap分区的
swap in / swap out这个相应的处理
完成跟硬盘打交道
以及要去识别相应页表里面
的一些相关的一些改动等等
这都是练习一 练习二要完成的工作
在完成练习一 练习二之前
你需要把之前的那个lab1和lab2
要把它的代码填进去
因为我们lab3是基于这个lab1和lab2的
这是我们说这个练习这一块