RISC-V动态内存管理：BuddySystem与kmalloc实现

本次实验主要围绕RISC-V架构的动态内存管理和缺页异常处理展开，旨在深化理解和应用内存管理算法。实验者针对Lab6的目标，首先聚焦于Buddy System和Slub Allocator的物理内存管理机制，这两个关键概念是实现内存分配与释放接口（kmalloc/kfree）的基础。Buddy System是一种内存管理算法，通过分割和合并空闲内存块，提供高效的空间利用率和内存分配效率。Slub Allocator则可能是一个混合内存分配策略，结合了Buddy System的优点，同时提供更快的内存分配。 在实验步骤中，首先进行环境搭建，可能使用Docker Image作为开发和测试平台。接着，重点在于buddy.c文件中的Buddy System实现，包括`init_buddy_system`函数，它负责初始化内存管理系统，将物理内存划分为Buddy System管理，确保所有内存分配请求都通过这个系统进行，从而实现内存的有效管理。 实验者实现了kmalloc接口，以替代前一个阶段的kalloc函数，这表明他们理解并掌握了内存分配的基本逻辑。同时，他们还对Lab5中的内存分配进行了重构，以验证新实现的内存管理系统能够在实际场景下正常工作，且不会影响用户代码的执行结果。 进一步的目标涉及mm_struct中的vm_area_struct数据结构扩展，以及对进程多区域虚拟内存的管理，这涉及到mmap、munmap和mprotect等系统调用的实现。缺页异常处理（PageFaultHandler）是关键部分，它在分配物理页或内存区域时更新页表，确保程序的正常运行。 最后，实验者计划集成fork机制，允许创建新的用户态进程，对内存管理的并发性和一致性进行测试。整个过程中，实验者强调了对实验目标的深入理解和实际操作，希望在评分时考虑到未完成部分的原因。 这个实验不仅锻炼了实验者的内存管理算法技能，还涉及到了操作系统内核层面的编程，如系统调用和异常处理，以及进程管理。完成的成果显示了实验者扎实的技术基础和实践能力。