lec10: lab3 SPOC思考题
视频相关思考题
10.1 实验目标：虚存管理
缺页和页访问非法的返回地址有什么不同？
虚拟内存管理中是否用到了段机制？
ucore如何知道页访问异常的地址？
10.2 回顾历史和了解当下
中断处理例程的段表在GDT还是LDT？
物理内存管理的数据结构在哪？
页表项的结构？
页表项的修改代码？
如何设置一个虚拟地址到物理地址的映射关系？
为了建立虚拟内存管理，需要在哪个数据结构中表示“合法”虚拟内存
10.3 处理流程、关键数据结构和功能
swap_init()做了些什么？
vmm_init()做了些什么？
vma_struct数据结构的功能？
mmap_list是什么列表？
外存中的页面后备如何找到？
vma_struct和mm_struct的关系是什么？
画数据结构图，描述进程的虚拟地址空间、页表项、物理页面和后备页面的关系；
10.4 页访问异常
页面不在内存和页面访问非法的处理中有什么区别？对应的代码区别在哪？
find_vma()做了些什么？
swapfs_read()做了些什么？
缺页时的页面创建代码在哪？
struct rb_tree数据结构的原理是什么？在虚拟管理中如何用它的？
页目录项和页表项的dirty bit是何时，由谁置1的？
页目录项和页表项的access bit是何时，由谁置1的？
10.5 页换入换出机制
虚拟页与磁盘后备页面的对应有关系？
如果在开始加载可执行文件时，如何改？
check_swap()做了些什么检查？
swap_entry_t数据结构做什么用的？放在什么地方？
空闲物理页面的组织数据结构是什么？
置换算法的接口数据结构？
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小组思考题
(1)请参考lab3_result的代码，思考如何在lab3_results中实现clock算法，给出你的概要设计方案。可4人一个小组。要求说明你的方案中clock算法与LRU算法上相比，潜在的性能差异性。进而说明在lab3的LRU算法实现的可能性评价（给出理由）。
(2) 理解内存访问的异常。在x86中内存访问会受到段机制和页机制的两层保护，请基于lab3_results的代码（包括lab1的challenge练习实现），请实践并分析出段机制和页机制各种内存非法访问的后果。，可4人一个小组，，找出尽可能多的各种内存访问异常，并在代码中给出实现和测试用例，在执行了测试用例后，ucore能够显示出是出现了哪种异常和尽量详细的错误信息。请在说明文档中指出：某种内存访问异常的原因，硬件的处理过程，以及OS如何处理，是否可以利用做其他有用的事情（比如提供比物理空间更大的虚拟空间）？哪些段异常是否可取消，并用页异常取代？
课堂实践练习
请分析ucore中与物理内存管理和虚拟存储管理相关的数据结构组织；分析访问这些数据结构的函数，说明其对存储管理相关数据结构的修改情况；最后通过一个数据结构图示，描述进程的虚拟地址空间、页表项、物理页面和后备页面的关系。
- struct Page
- struct mm_struct
- struct vma_struct
- struct swap_entry
v9-cpu相关
(1)分析并编译运行v9-cpu git repo的testing branch中的,root/etc/os_lab2.c os_lab3.c os_lab3_1.c,理解虚存机制是如何在v9-cpu上实现的，思考如何实现clock页替换算法，并给出你的概要设计方案。
(2)分析并编译运行v9-cpu git repo的testing branch中的,root/etc/os_lab2.c os_lab3.c os_lab3_1.c，理解内存访问异常的各种情况，并给出你的分析结果。