华北电力大学操作系统实验报告..(4)

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实验7 物理存储器与进程逻辑地址空间的管理 一、实验目的 1、通过查看物理存储器的使用情况，并练习分配和回收物理内存，从而掌握物理存储器的管理方法。 2、通过查看进程逻辑地址空间的使用情况，并练习分配和回收虚拟内存，从而掌握进程逻辑地址空间的管理方法。 二、预备知识 阅读本书第6章。重点阅读第6.3节和第6.6节，了解物理存储器的管理方式和进程逻辑地址空间的管理方式。 三、实验内容 3.1 准备实验 按照下面的步骤准备实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS Kernel项目。 3.2 阅读控制台命令“pm”相关的源代码，并查看其执行的结果（pm”命令的执行结果） 按照下面的步骤执行控制台命令“pm”，查看物理存储器的信息： 1. 按F7生成在本实验3.1中创建的EOS Kernel项目。 2. 按F5启动调试。 3. 待EOS启动完毕，在EOS控制台中输入命令“pm”后按回车。 观察命令执行的结果，如图所示，可以了解当前物理存储器的使用情况。 3.3 分配物理页和释放物理页（配物理页或者释放物理页后物理存储器的变化情况） 接下来，在pm命令函数中添加分配物理页和释放物理页的代码，单步调试管理物理页的方法。按照下面的步骤修改pm命令的源代码： 1. 使用OS Lab打开本实验文件夹中的pm.c文件（将文件拖动到OS Lab窗口中释放即可打开）。此文件中有一个修改后的ConsoleCmdPhysicalMemory函数，主要是在原有代码的后面增加了分配物理页和释放物理页的代码。 2. 使用pm.c文件中ConsoleCmdPhysicalMemory函数的函数体替换ke/sysproc.c文件中ConsoleCmdPhysicalMemory函数的函数体。 3. 按F7生成修改后的EOS Kernel项目。 第 页 共 页

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4. 按F5启动调试。 5. 待EOS启动完毕，在EOS控制台中输入命令“pm”后按回车。 3.4阅读控制台命令“vm”相关的源代码，并查看其执行的结果 使用“vm”命令查看系统进程虚拟地址描述符的结果 使用pt命令查看有应用程序运行时进程和线程的信息 第 页 共 页

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创建了一个应用程序进程后，系统进程中虚拟地址描述符的信息 使用“vm”命令查看应用程序进程虚拟地址描述符的结果 第 页 共 页

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3.5 在系统进程中分配虚拟页和释放虚拟页

3.6 在应用程序进程中分配虚拟页和释放虚拟页 在应用程序进程中分配虚拟页和释放虚拟页 第 页 共 页

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实验8 分页存储器管理 一、实验目的 1、学习i386处理器的二级页表硬件机制，理解分页存储器管理原理。 2、查看EOS应用程序进程和系统进程的二级页表映射信息，理解页目录和页表的管理方式。 3、编程修改页目录和页表的映射关系，理解分页地址变换原理。 二、预备知识 阅读本书第6章。了解i386处理器的二级页表硬件机制，EOS操作系统的分页存储器管理方式，以及进程地址空间的内存分布。 三、实验内容 3.1 准备实验 按照下面的步骤准备本次实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS应用程序项目。 3.2 查看EOS应用程序进程的页目录和页表 1. 使用memory.c文件中的源代码替换之前创建的EOS应用程序项目中EOSApp.c文件中的源代码。 2. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出的快捷菜单中选择“添加”中的“添加新文件”。 3. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“asm 源文件”模板。 4. 在“名称”中输入文件名称“func”。 5. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件func.asm。 6. 将getcr3.asm文件中的源代码复制到func.asm文件中。 7. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 8. 按F5启动调试。 9. 应用程序执行的过程中，会将该进程的二级页表映射信息输出到虚拟机窗口和OS Lab“输出”窗口中，输出内容如图16-2（a）。 10. 将“输出”窗口中的内容复制到一个文本文件中。 3.3 查看应用程序进程和系统进程并发时的页目录和页表 1. 结束之前的调试。 2. 取消EOSApp.c第121行语句的注释（该行语句会等待10秒）。 3. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 4. 按F5启动调试。 5. 在“Console-1”中会自动执行EOSApp.exe，创建该应用程序进程。利用其等待10秒的时间，按Ctrl+F2切换到“Console-2”。 6. 在“Console-2”中输入命令“mm”后按回车，会将系统进程的二级页表映射信息输出到虚拟机窗口和OS Lab的“输出”窗口，输出内容如图16-2（b）。注意，在图16-2（b）中添加了一些空行，方便与图16-2（a）比较。“Console-1”中的应用程序在等待10秒后，又会输出和图2（a）一致的内容。 第 页 共 页

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