操作系统lab2实验总结——Part1

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这是MIPS虚拟映射布局图，在接下来的实验中，我们需要特别注意的地址分别是kuseg和kseg0区，首先列出这两个区域的意义。

MIPS虚存映射布局

32位的MIPS CPU最大寻址空间为4GB(2^32字节)，这4GB虚存空间被划分为四个部分：

1. kuseg (TLB-mapped cacheable user space, 0x00000000 - 0x7fffffff)： 这一段是用户模式下可用的地址，大小为2G，也就是MIPS约定的用户内存空间。需要通过MMU进行虚拟地址到物理 地址的转换。

2. kseg0 (direct-mapped cached kernel space, 0x80000000 - 0x9fffffff)： 这一段是内核地址，其内存虚存地址到物理内存地址的映射转换不通过MMU，使用时只需要将地址的最高位清零 (& 0x7fffffff)， 这些地址就被转换为物理地址。也就是说，这段逻辑地址被连续地映射到物理内存的低端512M空间。对这段地址 的存取都会通过高速缓存(cached)。通常在没有MMU的系统中，这段空间用于存放大多数程序和数据。对于有 MMU 的系统，操作系统的内核会存放在这个区域。

kuseg中有三个大小为PDMAP（4MB）的区域，分别从0x7f400000开始是ENVS,PAGES和User VPT。需要注意的是PAGES和User VPT的关系：User VPT中存放了1024个页表，由于自映射的关系，这个页表里又包括了页目录的页表，每一个页表中又有1024个页表项。PAGES存放了48个页表，这48个页表映射的内容是16*1024个物理页框的结构体（struct Page)的物理内存。在lab2实验中，我们只用了boot_map_segment函数将PAGES的内容进行了映射，并没有操作User VPT的空间。

第一幅图将是我们理解整个mm/pmap.c的核心，接下来将按照init/init.c中的顺序进行逐一解释每个函数的细节和整体的启动布局。

1 //这是init/init.c里的函数调用顺序
2 mips_detect_memory();
3 mips_vm_init();
4 page_init();

init/init.c