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

[感受] 这次操作系统实验感觉还是比较难的,除了因为助教老师笔误引发的2个错误外,还有一些关键性的理解的地方感觉还没有很到位,这些天一直在不断地消化.理解Lab3里的内容,到现在感觉比Lab2里面所蕴含的内容丰富很多,也算是有所收获,和大家分享一下我个人的一些看法与思路,如果有错误的话请指正. [关键函数理解] 首先第一部分我觉得比较关键的是对于一些非常关键的函数的理解与把握,这些函数是我们本次实验的精华所在,虽然好几个实验都不需要我们自己实现,但是这些函数真的是非常厉害!有多厉害,呆会就知道了

资源 ucore在线实验指导书 我的ucore实验代码 练习1:给未被映射的地址映射上物理页 题目 完成do_pgfault(mm/vmm.c)函数,给未被映射的地址映射上物理页.设置访问权限的时候需要参考页面所在 VMA 的权限,同时需要注意映射物理页时需要操作内存控制结构所指定的页表,而不是内核的页表.注意:在LAB3 EXERCISE 1处填写代码.执行make qemu后,如果通过check_pgfault函数的测试后,会有"check_pgfault() succeeded!"

做个总结,这节说是讲虚拟内存管理,大部分的时间都在搞SWAP机制和服务于此机制的一些个算法.难度又降了一截. 不过现在我的电脑都16G内存了,能用完一半的情景都极少见了,可能到用到退休都不见得用的上SWAP机制了.在这种情况下SWAP分区也就象征性的分个几百兆了. vmm.c&.h vma:描述了一块连续的虚拟内存空间,保证start<=end struct vma_struct { struct mm_struct *vm_mm; // the set of vma using the s

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

本文讲的是计算机学生怎么自学专业课,说长点就是该如何借助网络上已有的高质量学习资源(主要是公开课)来系统性的来点亮自己的CS技能树.这篇文章完全就是一篇自学性质的指南,需要对编程充满热情,起码觉得编程是件乐事.兴趣是大前提,后面讲解的很多知识都是比较"硬核"的,保持热情才能啃下去. 写作背景 下面是小作文时间,不想看可以活用博客的悬浮目录功能跳到"分科目讨论"章节处: 这篇文章本来是写给 ACM 集训队里的学弟学妹们看的,一开始觉得写的并不是非常好,所以只在集训队内

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

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

x86启动顺序 CS+EIP决定启动地址. CS部分后面又4个0,相当于是左移了4位.总之就是要让CS左移4位之后加上EIP来得到要跳转的地址. 0x7c00地方开始的512字节的内容就是bootloader.这么做的原因是BIOS只能加载一个扇区,所以只能通过bootloader来加载系统. 段机制 这边uCore没有实现段机制,因为可以通过页机制来很方便地实现. 但是还是绕不开段模式,只要启了保护模式段就enable了(而且页机制基于段基址实现),所以还是要建立好段机制.下面这种映射关系近似

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

操作系统 清华大学ucore操作系统课笔记 全文思维导图 1. 操作系统概述 1.1 什么是操作系统? 操作系统的定义 没有公认的精确定义 一个控制程序 一个系统软件 控制程序执行过程,防止错误和计算机的不当使用 执行用户程序,给用户程序提供各种服务 方便用户使用计算机系统 一个资源管理器 应用程序和硬件之间的中间层 管理各种计算机软硬件资源 提供访问计算机软件硬件资源的高效手段 解决资源访问冲突,保证资源公平使用 操作系统的地位 操作系统软件的组成 shell--命令行接口 GUI--图像用户

实验环境 本文假设已经创建虚拟机并配置好Ubuntu 16.04(网上太多教程了,所以这里就不赘述了). X86-32硬件介绍 x86指的是80386这种机器(一种32位CPU,在早期得到了广泛的应用),大概理解为一种32位的CPU就行. 段寄存器主要是用来寻址,注意在实模式和保护模式下寄存器中同样的值会有不同的含义. EIP要和CS结合使用,具体含义如果学过微型计算机相似的课程都知道怎么回事,这里就不解释了. UCORE部分编程技巧 这部分主要关于上图中的内容. 为什么要介绍?因为UCORE基

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

[ 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:/

---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

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

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