MIT 6.S081 Lab: mmap mmap 是操作系统中特别重要的一个特性。它允许我们将文件映射到进程的虚拟地址空间，使得我们可以像操作数组一样操作文件。在本次 Lab 中，我们需要在 xv6 中实现一个简化版的 mmap 系统调用。 核心难点在于：懒加载（Lazy Allocation） 的实现以及 VMA（Virtual Memory Area） 的管理。 1. 实验目标 实现 mm

本实验旨在通过修改 xv6 的缺页异常处理机制，实现内存的懒分配（Lazy Allocation）。当用户调用 sbrk() 时不立即分配物理内存，而是延迟到发生 Page Fault 时才按需分配。 1. 实验目标 (Goal) 传统的 sbrk() 系统调用会立即分配物理内存并映射页表。本实验要求： 1. 修改 sys_sbrk()，仅增加进程的 sz 而不实际分配内存。 2. 在 us

1. 实验背景与原理 在原始的 xv6 中，fork() 系统调用通过 uvmcopy() 分配物理内存并直接拷贝父进程的所有内容。对于大型进程，这种全量拷贝极其耗时且浪费内存。 Copy-on-Write (COW) 的核心思想是：延迟分配。 * fork 时：父子进程共享相同的物理页，将这些页设置为只读，并在 PTE 中标记为 COW 页。 * 写操作时：当任何一个进程尝试写入该页，硬件触发

lab4 - traps 前置准备 主要内容为探索陷阱处理机制。 根据课程官网的要求，需要阅读完教材的第四章\(Page \space tables\)。并且读懂下列源代码：kernel/memlayout.h, kernel/vm.c, kernel/kalloc.c, kernel/riscv.h, user/exec.c。 相关笔记参考: lecture 4 Notes 将pgtbl分支所有

4.1 ISA & Assembly Language \(ISA\): \(Instruction \space Set\)。 \(workflow\): \(C \rightarrow Assembly(.S/.asm) \rightarrow binary(object.o)\) 汇编语言没有明确的工作流，只是一行一行的执行指令。汇编语言是基于寄存器进行操作的，而不是内存。 \(RI

当视图访问 \(PTE_V\) 为 \(0\) 的页表, 或用户尝试访问 \(PTE_U\) 为 \(0\) / 内核尝试访问 $PTE_U 为 \(1\) 的页表， 或者是其他违反了 \(PTE_R\) 或 \(PTE_W\) 等 \(flag\) 的页表时就会出现 \(Page Faults\)。 一共有三种 \(Page Faults\): 1. \(load \space page \sp

lab3 - page table 前置准备 主要内容为熟悉页表遍历以及地址转换。 根据课程官网的要求，需要阅读完教材的第三章\(Page \space tables\)。并且读懂下列源代码：kernel/memlayout.h, kernel/vm.c, kernel/kalloc.c, kernel/riscv.h, user/exec.c。 相关笔记参考: lecture 3 Notes 将

页表让每个进程都拥有自己独立的虚拟内存，从而实现内存隔离。 3.1 Paging hardware 用户和内核都只能操作虚拟地址(\(virtual \space address\))，但是实际物理内存使用物理地址(\(physical \space address\))来索引。页表提供了虚拟地址到逻辑地址的转换。 xv6只使用了64位地址空间中的低39位，其中高\(27\)位为页面号，低\(12

前置准备 主要内容为自己实现系统调用，或者优化已有的系统调用。 根据课程官网的要求，需要阅读完教材的第二章\(Operating \space system \space organization\)。并且读懂下列源代码：kernel/proc.h, kernel/defs.h, kernel/entry.S, kernel/main.c, user/initcode.S, user/init.c

操作系统应该实现三个功能：并发、隔离、交互。即能保证多个程序都能分到硬件资源；各个进程之间的内存、指令、数据相互隔离，一个进程崩溃不会影响到其他进程；进程之间能通过受控的接口来进行通信。 操作系统提供了高级别的抽象，来管理硬件资源。例如，用文件描述符来抽象磁盘、内存、管道等资源，用户程序能通过简单的read、write、close来访问所有存储资源，而不用关心是和磁盘、内存、管道、还是标准输入输出