From a0130faf2e4d3d9a6c6583929a2e19646848be84 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Smallorange666 <141314494+Smallorange666@users.noreply.github.com> Date: Wed, 5 Jun 2024 19:43:23 +0800 Subject: [PATCH] wip(lab/7): update (#37) --- docs/labs/0x07/tasks.md | 33 +++++++++++++++++---------------- 1 file changed, 17 insertions(+), 16 deletions(-) diff --git a/docs/labs/0x07/tasks.md b/docs/labs/0x07/tasks.md index 21689f2..74c381d 100644 --- a/docs/labs/0x07/tasks.md +++ b/docs/labs/0x07/tasks.md @@ -766,17 +766,17 @@ pub struct Heap { } ``` -在 `Heap` 中，`base` 表示堆区的起始地址，`end` 表示堆区的结束地址，`end` 是一个 `Arc` 类型的原子变量，因此它在多个进程的操作中被并发访问。 +在 `Heap` 中，`base` 表示堆区的起始地址，`end` 表示堆区的结束地址。`end` 是一个 `Arc` 类型的可被共享的原子变量，它可以在多个进程的操作中被并发访问。 > 也就是说，用户程序的堆区是在父子进程之间共享的，`fork` 时不需要复制堆区内容，只需要复制 `Heap` 结构体即可。 -在本实验设计中，堆区的最大大小固定、起始地址固定，堆区的大小由 `end` 变量来控制，当用户程序调用 `brk` 系统调用时，内核会根据用户程序传入的参数来调整 `end` 的值，并进行相应的页面映射，从而调整堆区的大小。 +在本实验设计中，堆区的最大大小固定、起始地址固定，堆区的大小由 `end` 变量来控制。当用户程序调用 `brk` 系统调用时，内核会根据用户程序传入的参数来调整 `end` 的值，并进行相应的页面映射，从而调整堆区的大小。 > 如果你还是想和 Linux 对齐，`brk` 系统调用的调用号为 12。 下面对 `brk` 系统调用的参数和行为进行简单的约定。 -在用户态中，考虑下列系统调用函数封装：`brk` 系统调用的参数是一个可为 `None` 的指针，表示用户程序希望调整的堆区结束地址，用户参数采用 `0` 表示 `None`，返回值采用 `-1` 表示操作失败。 +在用户态中，考虑下列系统调用函数封装：`brk` 系统调用的参数是一个可为 `None` 的“指针”，表示用户程序希望调整的堆区结束地址，用户参数采用 `0` 表示 `None`，返回值采用 `-1` 表示操作失败。 ```rust #[inline(always)] @@ -814,19 +814,20 @@ pub fn brk(addr: Option) -> Option { } ``` -对于 `brk` 系统调用的具体实现，你需要在 `pkg/kernel/src/proc/vm/heap.rs` 中为 `Heap` 结构体实现 `brk` 函数： +最终，你需要在 `pkg/kernel/src/proc/vm/heap.rs` 中为 `Heap` 结构体实现 `brk` 函数： - 如果参数为 `None`，则表示用户程序希望获取当前的堆区结束地址，即返回 `end` 的值； -- 如果用户程序传入的参数不为 `None`，则检查用户传入的地址是否合法，即在 `[HEAP_START, HEAP_END]` 区间内，如果不合法则返回 `None`。 +- 如果参数不为 `None`，则检查用户传入的目标地址是否合法，即是否在 `[HEAP_START, HEAP_END]` 区间内，如果不合法，直接返回 `None`。 -对于有效输入的处理，需要满足如下约定： +如果目标地址合法，则按照以下约定处理： - 初始化堆区时，`base` 和 `end` 的值均为 `HEAP_START`； -- 用户希望释放整个堆区：传入地址为 `base`，释放所有页面，`end` 重置为 `base`； -- 用户希望缩小堆区：传入地址比当前 `end` 小，对目的地址向上对齐到页边界，释放多余的页面； -- 用户希望扩大堆区：传入地址比当前 `end` 大，对目的地址向上对齐到页边界，分配新的页面。 +- 用户希望释放整个堆区：目标地址为 `base`，释放所有页面，`end` 重置为 `base`； +- 用户希望缩小堆区：目标地址比当前 `end` 小，先将目标地址向上对齐到页边界，然后释放多余的页面； +- 用户希望扩大堆区：目标地址比当前 `end` 大，先将目标地址向上对齐到页边界，然后分配的页面； +- 若调整成功，返回新的堆区终止地址；否则返回 `None`。 -对于一段典型的系统调用过程，可以参考如下代码： +用户程序中，一段典型的调整堆的系统调用过程，可以参考如下代码： ```rust let heap_start = sys_brk(None).unwrap(); @@ -845,13 +846,11 @@ assert!(ret == heap_end, "Failed to allocate heap"); 1. 新建一个用户程序，参考上述代码，尝试在其中使用 `brk` 系统调用来调整堆区的大小，并进行写入和读取操作； -2. 若上述操作没有问题，则可以在 `lib` 中实现可选的第二个内存分配器（参考给出代码 `pkg/lib/src/allocator/brk.rs`）； +2. 若上述操作没有问题，则可以在 `lib` 中实现可选的第二个内存分配器（代码已在 `pkg/lib/src/allocator/brk.rs` 给出）； 内存分配器的自主实现不是本次实验的内容，因此这里直接使用 `linked_list_allocator` 进行代劳。 - 在后续的实验中，如果你想要自行实现内存管理算法，可以参考给出的方式添加 `feature` 对代码进行隔离，以便于测试和调试。 - -3. 尝试在进程中使用如下方式来暂时使用新的内存分配器： +3. 尝试使用新的内存分配器，可以按如下方式修改用户程序的 `Cargo.toml`： ```diff [dependencies] @@ -864,7 +863,7 @@ assert!(ret == heap_end, "Failed to allocate heap"); + features = ["brk_alloc"] ``` -4. 在你测试通过后，可以将其作为默认的内存分配器： +4. 在你测试通过后，可以修改 `pkg/lib/Cargo.toml`，将其作为用户程序默认的内存分配器： ```diff [features] @@ -872,7 +871,9 @@ assert!(ret == heap_end, "Failed to allocate heap"); + default = ["brk_alloc"] ``` -如果想要实现一系列操作的自主测试，可以在自定义的用户程序中进行一系列的操作，或者直接将其实现为接受用户输入的 Shell 命令，进一步测试并记录你的 `brk` 系统调用的行为。 +在后续的实验中，如果你想要自行实现内存管理算法，可以参考上述过程，通过添加 `feature` 对代码进行隔离，以便于测试和调试。 + +如果想要自主测试其他内存管理操作，可以修改自定义的用户程序，或者直接将其实现为接受用户输入的 Shell 命令，进一步测试并记录你的 `brk` 系统调用的行为。 !!! success "阶段性成果"