我對內存管理和分頁的想法是否正確？

Question

我正在嘗試編寫自己的操作系統，並且已經到了必須考慮內存管理和分頁的地步。這已經顯示出比我預期的更具挑戰性。 :-D在我嘗試另一個失敗的實現之前，我希望對這個主題有所瞭解。

據我瞭解，爲了正確地實現分頁在C 32位x86系統，我應該：

創建一個內存管理器我...

• 找出高部分內存通過使用鏈接描述文件中定義的「結束」標籤開始。我應該得到一個內存中的地址。這個地址之前的所有內容都是內核所需的內存，所有內容都是空閒空間。

• 使用這個數字創造，我可以使用與內存地址的工作指針變量。在內存地址指針指向我將定義一個雙向鏈表。該列表將包含可用於指向系統內存中每個「頁面」的數字（表示內存地址和每4K的偏移量），以及告知系統該頁面是分配還是空閒的內容。

• 當我想讓內存管理器分配一個頁面時，我需要一個遍歷列表的函數，直到它找到一個空閒的4K頁面，將其標記爲已分配，並返回可用作該頁面的內存地址。

• 釋放頁面我有一個函數接受一個代表頁面內存地址的數字，然後我遍歷該列表，直到找到具有該數字的元素，並將其標記爲空閒。

要設置頁面，然後我要創建一個頁面目錄（第一頁？），以及含有1024頁1024個表。然後我把頁目錄的地址放在Cr3寄存器中，然後在Cr0寄存器中改變一下。在這一點上，我還需要通過頁面目錄分配和釋放頁面的新功能。

我的想法是否正確？如果不是，我不明白的是什麼？我需要做些什麼來防止系統嘗試訪問不存在的內存？

Answer 1

您還需要編寫的頁面故障異常處理程序，並將其插入中斷的任何處理器您正在使用的表。當TLB未命中時，此處理程序將通過頁表執行搜索。每個進程都有自己的頁表映射虛擬地址到物理地址。