清華大學(xué)操作系統(tǒng)ucore試驗(yàn)2物理內(nèi)存管理

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一、練習(xí)0:填寫(xiě)已有試驗(yàn)

利用Understand中的Compare完成此練習(xí)。

二、練習(xí)1:實(shí)現(xiàn)firstfit連續(xù)物理內(nèi)存分派算法

大體思路：

物理內(nèi)存頁(yè)管理器順著雙向鏈表進(jìn)行探尋空閑內(nèi)存區(qū)域，直到找到一個(gè)足夠大的空閑區(qū)域，這是一種速度很快的算法，由于它盡可能少地探尋鏈表。假使空閑區(qū)域的大小和申請(qǐng)分派的大小正好一樣，則把這個(gè)空閑區(qū)域分派出去，成功返回;否則將該空閑區(qū)分為兩部分，一部分區(qū)域與申請(qǐng)分派的大小相等，把它分派出去，剩下的一部分區(qū)域形成新的空閑區(qū)。其釋放內(nèi)存的設(shè)計(jì)思路很簡(jiǎn)單，只需把這塊區(qū)域重新放回雙向鏈表中即可。

實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：

重寫(xiě)default_init_memmap()，default_alloc_pages()，default_free_pages()函數(shù)。

具體細(xì)節(jié)：

a)default_init_memmap()函數(shù)

這個(gè)函數(shù)是用來(lái)初始化空閑頁(yè)鏈表的。主要有兩個(gè)步驟：初始化每一個(gè)空閑頁(yè)，計(jì)算空閑頁(yè)的總數(shù)。

注意：1.使用頭插法是由于地址是從低地址向高地址增長(zhǎng)。

2.p->flags=0語(yǔ)句已經(jīng)將PG_reserved標(biāo)志位置零。

b)default_alloc_pages()函數(shù)

這個(gè)函數(shù)是用來(lái)分派空閑頁(yè)的。主要步驟如下：1.尋覓足夠大的空閑塊

1.1.假使找到了，重新設(shè)置標(biāo)志位1.2.從空閑鏈表中刪除此頁(yè)1.3.判斷空閑塊大小是否適合1.3.1.假使不適合，分割頁(yè)塊1.3.2.假使適合則不進(jìn)行操作1.4.計(jì)算剩余空閑頁(yè)個(gè)數(shù)1.5.返回分派的頁(yè)塊地址

備注：在參考答案中，我認(rèn)為有些語(yǔ)句是冗余的，如圖：

驗(yàn)證：在其次次重置標(biāo)志位前后，分別輸出標(biāo)志位的值，發(fā)現(xiàn)，flags并沒(méi)有發(fā)生變化。然后將這兩句話解釋，編譯后運(yùn)行，依舊可以得到正確答案。所以我認(rèn)為這兩句話是沒(méi)有必要的。c)default_free_pages()函數(shù)

這個(gè)函數(shù)的作用是釋放已經(jīng)使用完的頁(yè)，把他們合并到freelist中。具體步驟如下：

1在freelist中查找適合的位置以供插入2改變被釋放頁(yè)的標(biāo)志位，以及頭部的計(jì)數(shù)器3嘗試在freelist中向高地址或低地址合并

注意：在合并后，需要更新頭部的頁(yè)塊大小的值即property。

三、練習(xí)2:實(shí)現(xiàn)尋覓虛擬地址對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)

大體思路：嘗試獲取頁(yè)表的地址，假使獲取不到就新建一個(gè)頁(yè)表。

四、練習(xí)3:釋放某虛地址所在的頁(yè)并取消對(duì)應(yīng)二級(jí)頁(yè)表的映射

大體思路：判斷此頁(yè)