实验二 虚拟存储.ppt

实验二 虚拟存储 实验目的 实验要求 实验环境设置 相关知识的介绍 参考资料 实验目的 了解Linux如何实现虚拟存储管理 了解代码编写细节 实验目的 实验要求 实验环境设置 相关知识的介绍 参考资料 实验要求 设计并实现一个新的内核函数pedagogictime() 编写一个用户空间程序来测试新的系统调用pedagogictime() 统计特定进程或者整个系统产生的缺页情况 编写一个用户程序，周期性地监测当前的缺页率 实验目的 实验要求 实验环境设置 相关知识的介绍 参考资料 实验环境设置 Linux操作系统 编程环境－vi，emacs 实验目的 实验要求 实验环境设置 相关知识的介绍 参考资料 相关基础知识和背景的介绍 系统调用 系统调用概念 系统调用示例 添加自己的系统调用 虚拟内存管理 proc文件系统 stat文件 系统调用——系统调用概念 系统调用：Unix/Linux操作系统向用户提供支持的接口，通过这些接口应用程序向操作系统请求服务，控制转向操作系统，而操作系统在完成服务后，将控制和结果返回给用户程序 系统调用——系统调用概念 用户态(user mode) 无法执行特权指令 只能访问当前使用CPU的进程所分配的内存 内核态(supervisor mode) 模式位(mode bit) 系统调用——系统调用概念 用户态程序如何将CPU转换到管态，并且保证一旦转移完成后CPU将执行可信任的内核代码而不是非信任的用户代码？ 陷阱指令(trap instruction) 陷阱指令操作 陷阱指令操作 转换到CPU管态 在内核空间表中查找转移地址 转移到指定的可信任的操作系统函数 执行代码 系统调用——系统调用示例 #include linux/unistd.h/*定义宏_syscall1*/ #include linux/time.h /*定义类型time_t*/ _syscall1(time_t,time,time_t *tloc) /*宏，展开后得到time()函数的原型*/ main() { time_t the_time; the_time=time((time_t *)0); /*调用time系统调用*/ printf(The time is %ld\n,the_time); } 系统调用——系统调用示例 在unistd.h里定义了7个宏，分别是 _syscall0(type,name) _syscall1(type,name,type1,arg1) _syscall2(type,name,type1,arg1,type2,arg2) _syscall3(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3) _syscall4(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3,type4,arg4) _syscall5(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3,type4,arg4,type5,arg5) _syscall6(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3,type4,arg4,type5,arg5,type6,arg6) 系统调用——系统调用示例 #define _syscall1(type,name,type1,arg1) \ type name(type1 arg1) \ { \ long __res; \ __asm__ volatile (int $0x80 \ : =a (__res) \ : 0 (__NR_##name),b ((long)(arg1))); \ __syscall_return(type,__res); \ } 系统调用——系统调用示例 #define __NR_unlink 10 #define __NR_execve 11 #define __NR_chdir 12 #define __NR_time 13 #define __NR_mknod 14 #define __NR_chmod 15 #define __NR_lchown 16 系统调用——系统调用示例 #define __syscall_return(type, res) \ do { \ if ((unsigned long)(res) = (unsigned long)(-125)) { \ errno = -(res); \ res = -1; \ } \ return (type) (res); \ } while (0) 系统调用——系统调用示例 _sysc