探索Linux 0.11内存管理：地址映射与共享详解

本次实验主要围绕"地址映射与共享"这一主题展开，目标是深入理解和实践操作系统中段式和页式内存管理的核心原理。在Linux 0.11的背景下，实验涉及以下几个关键知识点： 1. 地址翻译过程: - Linux 0.11遵循IA-32架构的内存管理机制，实验者需要使用Bochs调试工具追踪Linux 0.11的地址翻译过程，通过逻辑地址、全局描述符表（GDT）、局部描述符表（LDT）和页表，理解从逻辑地址到物理地址的转换过程。 2. 段表与页表: - 段表和页表是内存管理的核心组成部分，它们用于存储内存的分配信息，如段基址、段大小、访问权限等，帮助操作系统管理和保护内存空间。 3. 内存共享: - 实验涉及编写多进程的生产者-消费者程序，使用共享内存作为通信机制。通过共享内存，不同的进程可以访问和修改同一块内存区域，这对于理解进程间通信以及并发控制至关重要。 4. 共享内存的实现: - 在Ubuntu环境下，利用`shmget()`和`shmat()`这两个系统调用来创建和获取共享内存区域。生产者和消费者进程通过这些函数共享特定的内存区域，实现数据交换。 5. Linux 0.11移植: - 实验者需将生产者和消费者程序移植到Linux 0.11系统中，检验共享内存功能在早期内核版本下的工作情况，这有助于了解内核与用户空间交互的细节。 6. 编程实践: - 学习如何在代码层面实现内存管理，包括创建和维护页表，以及通过系统调用进行内存共享，这些都是实际操作中不可或缺的技能。 这个实验不仅理论性强，而且涉及到实践操作，旨在培养学生的操作系统内核理解、调试技巧和并发编程能力。通过这些步骤，学生能够深入理解现代操作系统如何处理内存分配、保护和共享，这对于后续在更高级别的操作系统设计和优化中都是非常有价值的。