使用Rust编写操作系统 - 3.1 - 内存分页简介
在这篇文章中,我们将介绍分页机制,这是一种非常常见的内存管理方案,我们还将会在操作系统中实现它。本文还将解释为什么需要内存隔离、分段如何工作、什么是虚拟内存以及分页如何解决内存分段问题。此外,还探讨了x86_64架构上的多级页表的布局。
在这篇文章中,我们将介绍分页机制,这是一种非常常见的内存管理方案,我们还将会在操作系统中实现它。本文还将解释为什么需要内存隔离、分段如何工作、什么是虚拟内存以及分页如何解决内存分段问题。此外,还探讨了x86_64架构上的多级页表的布局。
在这篇文章中,我们将设置可编程中断控制器,以便将硬件中断正确的转发到CPU。为了处理这些中断,我们将新条目添加到中断描述符表中,就像我们对异常处理程序所做的一样。我们将学习如何获取定期的定时器中断以及如何从键盘获取输入。
本文将详细探讨双重故障异常,这种异常是在CPU无法调用异常处理程序时发生的。通过处理此异常,我们能够避免导致系统重置的致命三重故障。为了能够在任何情况下防止三重故障,我们还将建立一个中断栈表,以便在单独的内核栈上捕获双重故障。
CPU异常发生在多种错误场景中,如在访问无效的内存地址时或是在除零运算时。为了对错误作出反应,我们需要建立一个提供处理函数的中断描述符表。在本文的结尾,我们的内核将能够捕获断点异常并在处理后恢复正常运行。
本篇文章将探讨在no_std
环境中,可执行文件的单元和集成测试。我们将利用Rust对自定义测试框架的支持来在内核中执行测试函数。为了输出QEMU的结果,我们将使用QEMU和bootimage
工具的其他功能。
在这篇文章中,我们将为x86架构创建一个最小化的64位Rust内核。我们将在上一篇文章的独立Rust二进制程序基础上,创建一个可启动的磁盘映像,并在屏幕上打印一些东西。
创建我们自己的操作系统内核的第一步,是创建一个不链接标准库的Rust可执行程序。这样就可以在没有底层操作系统的情况下在裸机上运行Rust代码。
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