• proj8：支持页换入换出
    • proj8项目组成
    • proj8编译运行

    proj8：支持页换入换出

    proj8项目组成

    编译并运行proj8的命令如下：

    1. make
    2. make qemu

    则可以得到如下显示界面

    1. proj8
    2. │   ├── driver
    3. │   │   ├── …
    4. │   │   ├── ide.c
    5. │   │   └── ide.h
    6. │   ├── fs
    7. │   │   ├── fs.h
    8. │   │   ├── swapfs.c
    9. │   │   └── swapfs.h
    10. │   ├── mm
    11. │   │   ├── ……
    12. │   │   ├── memlayout.h
    13. │   │   ├── pmm.c
    14. │   │   ├── swap.c
    15. │   │   ├── swap.h
    16. │   │   ├── vmm.c
    17. │   │   └── vmm.h
    18. │   ├── sync
    19. │   │   └── sync.h
    20. │   └── trap
    21. │       ├── trap.c
    22. │       └── ……
    23. ├── libs
    24. │   ├── hash.c
    25. │   └── ……
    26. ├── ……

    相对于proj7，proj8主要修改和增加的文件如下：

    • ide.[ch]：实现了对IDE硬盘的PIO方式的扇区读写功能，用于支持把页换入和换出硬盘。
    • swapfs.[ch]：根据页和硬盘扇区的映射关系，实现了在IDE硬盘上的swap文件组织，并实现了把页写入swap文件和从swap文件读入页的功能。需要ide.[ch]的支持。
    • swap.[ch]：参考Linux2.4的页替换策略，实现了一个简化的双链表页替换策略。
    • memlayout.h：修改Page等关键数据结构，支持双链页替换策略。
    • pmm.c：修改page_remove_pte函数，支持双链页替换策略。
    • vmm.c：修改do_pgfault函数，支持页的换入换出。
    • sync.h：增加lock/unlock支持，支持页的换入换出过程不会出现race condition现象。

    proj8编译运行

    1. (THU.CST) os is loading ...
    3. Special kernel symbols:
    4.   entry  0xc010002c (phys)
    5.   etext  0xc010dfec (phys)
    6.   edata  0xc012faa8 (phys)
    7.   end    0xc0132e20 (phys)
    8. Kernel executable memory footprint: 204KB
    9. memory managment: buddy_pmm_manager
    10. e820map:
    11.   memory: 0009f400, [00000000, 0009f3ff], type = 1.
    12.   memory: 00000c00, [0009f400, 0009ffff], type = 2.
    13.   memory: 00010000, [000f0000, 000fffff], type = 2.
    14.   memory: 07efd000, [00100000, 07ffcfff], type = 1.
    15.   memory: 00003000, [07ffd000, 07ffffff], type = 2.
    16.   memory: 00040000, [fffc0000, ffffffff], type = 2.
    17. check_alloc_page() succeeded!
    18. check_pgdir() succeeded!
    19. check_boot_pgdir() succeeded!
    20. -------------------- BEGIN --------------------
    21. PDE(0e0) c0000000-f8000000 38000000 urw
    22.   |-- PTE(38000) c0000000-f8000000 38000000 -rw
    23. PDE(001) fac00000-fb000000 00400000 -rw
    24.   |-- PTE(000e0) faf00000-fafe0000 000e0000 urw
    25.   |-- PTE(00001) fafeb000-fafec000 00001000 -rw
    26. --------------------- END ---------------------
    27. check_slab() succeeded!
    28. check_vma_struct() succeeded!
    29. page fault at 0x00000100: K/W [no page found].
    30. check_pgfault() succeeded!
    31. check_vmm() succeeded.
    32. ide 0:      10000(sectors), 'QEMU HARDDISK'.
    33. ide 1:     262144(sectors), 'QEMU HARDDISK'.
    34. page fault at 0x00000000: K/W [no page found].
    35. page fault at 0x00000000: K/W [no page found].
    36. page fault at 0x00001001: K/W [no page found].
    37. page fault at 0x00001000: K/R [no page found].
    38. page fault at 0x00000000: K/R [no page found].
    39. check_swap() succeeded.
    40. ++ setup timer interrupts
    41. 100 ticks

    check_swap函数对ucore在proj8中建立的双链页面置换策略进行了测试，验证了其正确性，下面我们将从原理和实际实现两个方面来分析proj8中实现的页面置换算法。