Ucore_lab2相关

• 优秀的博客：https://kiprey.github.io/2020/08/uCore-2/ 
• 实验书：https://learningos.github.io/ucore_os_webdocs/lab1/lab1_2_1_exercise.html

物理内存管理

启动分页

lab2做的就是物理内存管理：为了完成物理内存管理，首先需要探测可用的物理内存资源；了解到物理内存位于什么地方，有多大之后，就以固定页面大小来划分整个物理内存空间，并准备以此为最小内存分配单位来管理整个物理内存，接着 ucore kernel 就要建立页表， 启动分页机制，让 CPU 的 MMU 把预先建立好的页表中的页表项读入到 TLB 中，根据页表项描述的虚拟页（Page）与物理页帧（Page Frame）的对应关系完成 CPU 对内存的读、写和执行操作。

物理内存探测：

　　操作系统需要知道了解整个计算机系统中的物理内存如何分布的，哪些可用，哪些不可用。其基本方法是通过BIOS 中断调用来帮助完成的。其中 BIOS 中断调用必须在实模式下进行，所以在 bootloader 进入保护模式前完成这部分工作。总体来讲物理内存探测就是利用int0x15中断提供的服务，将其返回的内存信息保存在某一块缓存中。

页表自映射：https://zhuanlan.zhihu.com/p/452598045

建立段页式管理中需要考虑的关键问题：

为了实现分页机制，需要建立好虚拟内存和物理内存的页映射关系，即正确建立二级页表。此过程涉及硬件细节，不同的地址映射关系组合，相对比较复杂。总体而言，我们需要思考如下问题：

• 如何在建立页表的过程中维护全局段描述符表（GDT）和页表的关系，确保 ucore 能够在各个时间段上都能正常寻址？
• 对于哪些物理内存空间需要建立页映射关系？
• 具体的页映射关系是什么？
• 页目录表的起始地址设置在哪里？
• 页表的起始地址设置在哪里，需要多大空间？
• 如何设置页目录表项的内容？
• 如何设置页表项的内容？

分页：

在 ucore 建立内核页表时，设定了物理地址和虚地址的虚实映射关系是：phy addr + 0xC0000000 = virtual addr

开启分页的步骤比较容易，需要琢磨的细节见博客。 

• 启动分段机制，未启动分页机制：逻辑地址--> (分段地址转换) -->线性地址==物理地址
• 启动分段和分页机制：逻辑地址--> (分段地址转换) -->线性地址-->分页地址转换) -->物理地址

当完成物理内存页管理初始化工作后，计算机系统的内存布局如下图所示：