1673_MIT 6.828 Homework xv6 lazy page allocation要求翻译

         全部学习汇总： GreyZhang/g_unix: some basic learning about unix operating system. (github.com)

         在计划表中看到了这样一份作业，做一个简单的翻译整理。原来的页面：Homework: xv6 lazy page allocation (mit.edu)

家庭作业：xv6延迟页面分配

在下一堂课开始前，将您的解决方案提交到提交网站。

O/S在使用页表硬件时可以使用的许多巧妙技巧之一是延迟分配堆内存。Xv6应用程序使用sbrk（）系统调用向内核请求堆内存。在我们给您的内核中，sbrk（）分配物理内存并将其映射到进程的虚拟地址空间。有些程序分配内存，但从不使用内存，例如用于实现大型稀疏阵列。复杂的内核会延迟每一页内存的分配，直到应用程序尝试使用该页——这是由页面错误发出的信号。在本练习中，您将把这个延迟分配功能添加到xv6中。

第一部分：消除sbrk（）中的分配

         您的第一个任务是从sbrk（n）系统调用实现中删除页面分配，这是sysproc.c中的函数sys_sbrk（）。sbrk（n）系统调用将进程的内存大小增加n个字节，然后返回新分配区域的起始位置（即旧大小）。新的sbrk（n）应该只将进程的大小（myproc（）->sz）增加n，然后返回旧的大小。它不应该分配内存，所以应该删除对growtproc（）的调用（但仍然需要增加进程的大小！）。

         试着猜测这次修改的结果是什么：什么会坏？

         进行此修改，启动xv6，并在shell中键入echo-hi。你应该看到这样的东西：

 

         “pid 3 sh:trap…”消息来自trap.c中的内核陷阱处理程序；它发现了一个页面错误（陷阱14，或T_PGFLT），xv6内核不知道如何处理。请确保您理解出现此页面错误的原因。“addr 0x4004”表示导致页面错误的虚拟地址是0x4004。

第二部分： 延迟分配

         修改trap.c中的代码以响应来自用户空间的页面错误，方法是在错误地址映射新分配的物理内存页面，然后返回到用户空间，让进程继续执行。您应该在生成“pid 3 sh:trap 14”消息的cprintf调用之前添加代码。您的代码不需要涵盖所有角落情况和错误情况；它只需要足够好，就可以让sh运行echo和ls之类的简单命令。

         提示：查看cprintf参数，了解如何查找导致页面错误的虚拟地址。

提示：从vm.c中的allocuvm（）中找到参考代码，这是sbrk（）调用的（通过growtproc（））。

提示：使用PGROUNDDOWN（va）将出现错误的虚拟地址向下舍入到页面边界。

提示：中断或返回以避免printf和myproc（）->killed=1。

         提示：您需要调用mappages（）。为了做到这一点，您需要删除vm.c中mappages（）声明中的static，并且需要在trap.c中声明mappages：

        

 

         提示：您可以通过检查trap（）中的tf->trapno是否等于T_PGFLT来检查故障是否为页面故障。

         如果一切顺利，您的延迟分配代码应该会导致echo-hi工作。您应该在shell中至少得到一个页面错误（从而得到延迟分配），也许还有两个。

         顺便说一句，这不是一个完全正确的实现。请参阅下面的挑战，以获取我们意识到的问题列表。

         可选挑战：处理负的sbrk（）参数。处理错误情况，如sbrk（）参数过大。

验证fork（）和exit（）是否工作，即使某些sbrk（）地址没有为它们分配内存。正确处理堆栈下方无效页面上的错误。确保内核对尚未分配的用户地址的使用有效——例如，如果程序将sbrk（）分配的地址传递给read（）。