操作系统的lab.zip

## 跟踪地址翻译 调试进bochs，进linux0.11,编译运行test.c 查各项参数--- LDT表 | GDT表 | 线性地址 | 页表。 然后计算出 i 的物理地址，通过修改物理内存的方式让程序退出 - ./dbg-asm 调试启动 - c 继续执行 - 编译运行test.c, 死循环.... - crtl+c 暂停运行 - 在内核的话按c。如果不是cmp的话按n单步运行，知道 000f cmp出现 - u/7 从当前位置开始7条指令的反汇编代码 - 变量i保存在ds:0x3004这个地址，并不停地和0进行比较，直到它为0，才会跳出循环 - **开始寻找ds:0x3004对应的物理地址** - ds:0x3004是虚拟地址, ds表明这个虚拟地址在ds段 - 首先要找到段表，然后通过ds的值在段表中找到ds段的具体信息，然后才能就行进行地址翻译 - 每个在IA-32上运行的应用程序都有一个段表，叫LDT，段的信息叫段描述符 - LDT存在于哪里？ldtr寄存器是线索的起点，通过他可以在GDT（全局描述符表）中找到LDT的物理地址 - sreg 找到ldtr的值 —— 0x0068，转化为二进制 0000000001101000 ，这个数字表示LDT存在在GDT表的 1101号位置，即13号位置——**参见段选择子 ​ - 那GDT的位置在哪？就是上面执行sreg后gdtr的值，这里显示是0x00005cb8(实验指导书是0x00005cc8)，这个地址是物理地址 - xp/32w 0x00005cb8 (xp /32w 0x00005cc8)可以查看从该地址开始。32个字的内容，及其GDT表的前16项 - GDT表的没项都是64位，8个字节。 - 之前我们知道LDT在GDT表的第13位（见上面，具体每位数据的参考意义见后文）。所以我们要查找的项的地址为： 0x00005cb8 + 13 * 8（xp/2w 0x00005cb8+13*8）。得到的值是0x00005d20: 0x92d00068 0x000082fa (0x00005d30 : 0xc2d00068 0x000082f9) - 不知道计算出的对不对？执行sreg看ldtr那行的dl和dh有两点 dl=0x92d00068 dh=0x000082fa - 组合一下 0x**92d0**0068 0x**00**0082**fa** 得到 **0x00fa92d0**(00f9c2d0). 这个就是LDT的物理地址（原因见后面的段描述符介绍） - xp/8w 0x00fa92d0，显示LDT的前四项内容 ``` [bochs]: 0x00fa92d0 <bogus+ 0>: 0x00000000 0x00000000 0x00000002 0x10c0fa00 0x00fa92e0 <bogus+ 16>: 0x00003fff 0x10c0f300 0x00000000 0x00faa000 ``` - **段描述符的介绍** - 在保护模式下，段寄存器有另外的一个名字，叫做段选择子 - 段选择子保存的主要内容是该段在段表里面的索引值 - 利用这个索引就能够从段表里面选择出相应的段描述符 - 简单例子 - sreg - 看ds，之前是看了ldtr - ds = 0x0017 - 段选择子是一个16位的寄存器 - 15-3 段描述符索引 2 T1 1-0 RPL （最上面的ldtr中的1101就是第一段——段描述符索引） - RPL 是请求特权级，当访问一个段的时候，处理器要检查RPL和CPL（CPL 放在CS的位0 和位1中，用来表示当前代码的特权级）。即使程序由足够的特权级CPL来访问一个段，但是如果RPL（放在DS中，用来表示请求数据段）的特权级不够，仍然是不能够访问这个段。但是如果RPL的值大于CPL（值越大，权限越小），则用RPL的值覆盖CPL的值（应该可以理解为依据权最小的那个来决定能不能访问）。 - TI 是表指示标记，如果TI=0，则表示段描述符在GDT中，则会去GDT中查找；如果是1，则会去LDT中去查（最上面的是0，顺理成章在GDT中查~） - 就上面ds的例子 0x0017 = 0000000000010111. RPL = 11，最低的特权级（很好理解，因为实在应用程序中执行）。 TI = 1, 表示在LDT中查找，查找谁？ 10 = 2。。查找从LDT表中的第3个段描述符（在LDT中，从0开始编号） - LDT和GDT差不多，都是每项占8个字节 所以第三项 - 找到了dl=0x00003fff, dh=0x10c0f300 。这样的话段描述符就是0x10000000 - 这个段描述符里面装的是什么？ - 一个64位的二进制数。存放段的基址和段限长等重要的数据 - 31-24 基地址 23 G 22 D/B 21 0 20 AVL 19-16段限长 15 P 14-13 DPL 12 S 11-8 TYPE 7-0 基地址 - 31-16 基地址 15-0段限长 - P（Present)是段是否存在的标记 - S用来表示 是系统段描述符（S=0）还是 代码或者数据段描述符（S=1 - TYPE 表示段的类型，比如数据段，代码段，可读，可写 - DPL是段的权限，和前面提到的CPLRPL一起使用 - G是粒度。G=0表示段限长以位为单位，G=1表示段限长以4KB为单位 - 段基址和线性地址 - 需要的其实是他，上面的例子中 0x10000000 ,这个就是ds段在线性地址空间的起始地址。基址？ - 段基址+偏移地址 = 线性地址 - ds:0x3004的线性地址： 0x10000000 + 0x3004 = 0x10003004 - calc ds:0x3004就可以验证了 - 页表 - 好像已经知道线性地址了，接下来我们需要计算的是物理地址了。这个过程中需要查找页表 - 线性地址： 页目录号+页表好+页内偏移。然后页目录表查也目录号，也表查页表号，和页内偏移加起来就是物理地址 - 需要算出线性地址中的页目录号，页表号，页内偏移 - 上面三者分别对应了32位线性地址的10位+10位+12位 - 0x10003004 的页目录号是64 页号3 页内偏移4 - IA-32架构下，页目录表的位置由CR3寄存器指引 - creg , 显示0, 说明页目录表的基址为0 - 看其他内容 xp/68w 0 - 看到的东西就是页目录表和页表中的内容 1024个32位（4K） - 32位中的前20位是物理页框号，后面的是一些属性（最重要的是最后一位P） - 我们要找的是第65个页目录项 xp/w 0+64*4 - 0x00000100: 0x00fa6027 - 027是属性 P=1 页表所在的物理页框号 0x00fa6。 页表在物理内存的0x00fa6位置 - 从0x00fa6开始查找3号页表项 xp/w 0x00fa6000+3*4 0x00fa600c : 0x00fa5067 - 物理地址 - 线性地址 0x10003004对应的物理页框号为0x00fa5067 , 页内偏移是0x004 - 0x00fa5004 - 变量i的物理地址 - 验证 page 0x10003004或者xp/w 0x00fa5004 - 修改内存来改变i的值 - setpmem 0x00fa5004 4 0  - 从 0x00fa5004地址开始的4个字节都为0， 在我的电脑上是0x00fa5004 ​ ## 共享内存 - **基于已经实现信号量的lab4** - 修改 include/linux/sys.h - include/unistd.h  - kernel/system_call.s - mm/shm.c (含释放，所以不需要修改memory.c) - mm/Makefile ​