PTE also contains an access bit, a dirty bit, a present bit• Present bit: whether this page is in physical memory or on disk• Dirty bit: whether the page has been modified since it was broughtinto memory• Access bit: whether a page has been accessed 18
| 位 | 含义 | OS 用途 | | ------- | ------- | ------ | | Present | 是否在 RAM | 缺页异常 | | Dirty | 是否被修改 | 是否写回磁盘 | | Access | 最近是否使用 | 页面置换 |
Don’t you need tocompare offsetwith bounds?
为什么分页不用？
分页地址结构：
虚拟地址 = VPN + offset
例如页大小 4KB：
offset 范围天然固定： 0 ~ 4095
因为 offset 的位数固定。
若页大小4KB：
2^12 = 4096
所以 offset 就是低12位。
它天然不可能超过页大小。
A segment may grow, which may or may not be possible
heap 想扩展，但：
👉 中间空间不够 👉 或被别的 segment 挡住
那怎么办？
可能结果： ❌ 扩展失败 ❌ 必须搬整个段（非常昂贵）
Extend base/bounds register pair
也就是加权限位
Base/bounds registers organized as a table
一个 CPU 拥有多个 segment 的 base/bounds 寄存器对（每个 segment 一对），执行时根据访问类型选择对应的那一对使用
code segment used for code fetching
比如说取指令自动会去code space
Segment addressed by top bits of virtual address
虚拟地址高位来表示segment ID
wasted memory between heap and stack
分给某个进程的那块连续区域内部，有很多没用上的空间。
<?
👉 bounds 表示的是“大小（size）”，不是位置（position）
👉 检查的时候：
检查的是：虚拟地址 VA < bounds
👉 计算物理地址才用：
PA = base + VA
EAX
一种通用寄存器
CPU uses physicaladdresses to access DRAM
CPU 是执行计算的地方 DRAM 是主内存（存数据）
1. #include <stdio.h>2 #include <stdlib.h>3 int main(int argc, char *argv[]) {4 printf("code : %p\n", main);5 printf("heap : %p\n", malloc(100e6));6 int x = 3;7 printf("stack: %p\n", &x);8 return x;9 }
打印的是虚拟地址 main 函数地址 code（代码段） malloc(...) 返回值 堆内存地址 heap 参数是申请的大小(byte) &x 变量地址 stack
Big endian or little endian• 32-bit int at 0x8c• big endian: 0x d1 4a f5 83• little endian: 0x 83 f5 4a d1
✔ Big Endian（大端） 高位字节（Most Significant Byte）放在低地址 看起来和我们写数字顺序一样 ✔ Little Endian（小端） 低位字节（Least Significant Byte）放在低地址 “反着放”
One-to-one mapping
在 one-to-one 模型中，user thread 作为编程抽象仍然存在，每个 user thread 对应一个 kernel thread；创建线程时，通过线程库调用系统调用（如 clone）在内核中创建对应的 kernel thread。
Thread Models109One-to-OneMany-to-One Many-to-Many• Many-to-one mapping• Many user threads to onekernel thread• One-to-one mapping• One user thread to onekernel thread• Many-to-many mapping• Many user threads tomany kernel threads
user thread 和 kernel thread 的区别在于调度和实现层次；mapping 表示用户线程与内核线程之间的对应关系，用于将用户线程映射到可被操作系统调度的内核线程上执行。只有kernel thread能在CPU上运行，所以user thread必须挂载在kernel thread上
It’s possible:real > user + sysreal < user + sys“>”: when CPU not schedule to you“<“: when multi-threadingWhy?• real>user+sysI/O intensive• real<user+sysmulti-core
对于 I/O 密集型程序，进程在等待设备时不会占用 CPU，因此这些等待时间不计入 user 或 sys 时间，从而导致 real > user + sys； 对于多线程或多核并行程序，多个 CPU 同时执行任务，CPU 时间会累加，因此 user + sys 可能大于 real。
How does uCorecreate the firstprocess?
uCore 在启动过程中通过内核函数（如 kernel_thread）手动创建第一个进程，直接分配并初始化进程控制块（PCB），设置执行入口并加入调度队列，而不是通过 fork 创建。
=0 ) {printf("Look at the status of the child process %d\n", pid);while( getchar() != '\n' );wait(NULL);printf("Look again!\n");while( getchar() != '\n' );}return 0;} This program requires you to type “enter” twicebefore the process terminates.You are expected to see the status of the childprocess changes (ps aux [PID]) between the 1st andthe 2nd “enter”.“enter” here“enter” here123456789101112
fork() 后父子进程都会继续执行；子进程因 pid == 0 不进入 if，直接返回并通过 exit() 终止，此时由于父进程尚未调用 wait()，子进程变为 zombie；在第一次按 Enter 前可观察到该 zombie 进程，而在父进程调用 wait(NULL) 后，该 zombie 被回收并消失。
waitpid()
等指定子进程
On Parent’s wait(), kernel:- sets the signal handling routine- once set, found SIGCHLD isalready there- takes action immediatelyThis guy invokedwait().ChildParentSignal handlersSIGCHLDfrom1235
当子进程调用 exit() 时，内核会释放其大部分资源，但保留其进程表项并将其标记为 zombie，同时记录退出状态并向父进程发送 SIGCHLD 信号；父进程调用 wait() 时，如果已有 zombie 子进程，则会立即回收其中一个、返回其 PID 并通过 status 提供退出信息，否则父进程会阻塞等待直到子进程结束。
Clean up most of the allocated kernel-space memory(e.g., process’s running time info).Step (2) Clean up the exit process’s user-space memory.Step (3) Notify the parent with SIGCHLD.exit() iscalled.(1) (2) (3)exit()returns.ChildKernel
子进程调用 exit() 后，内核不会立即删除其 process table entry（PCB的一部分），而是将其标记为 zombie，并保留退出状态（exit code）等信息； 同时内核向父进程发送 SIGCHLD 信号，通知其子进程已终止； 父进程随后通过 wait() 或 waitpid() 获取子进程的 PID 和退出状态，并最终回收该进程资源。
How do the twoprocessescommunicate?
子进程返回给内核，内核唤醒父进程 父进程wait()的返回值是子进程的pid 子进程通过 exit(code) 将退出状态交给内核； 内核将该状态编码到 status 中； 父进程调用 wait(&status) 后，可通过 WEXITSTATUS(status) 获取子进程的退出码。