tg-kernel-vm

Kernel virtual memory management for the rCore tutorial operating system.

设计目标

• 提供教学内核可复用的虚拟内存管理抽象（以 Sv39 为主）。
• 将“页表遍历/映射细节”与“章节策略逻辑”解耦。
• 支持按章节逐步扩展：从基础映射到进程地址空间复制。

总体架构

• PageManager<Meta> trait：
  • 约束底层物理页管理能力（页分配、根页表访问、地址转换等）。
• AddressSpace<Meta, M>：
  • 在 PageManager 之上提供高层地址空间操作。
• page_table 导出：
  • 复用底层页表结构、标志与地址类型。

主要特征

• AddressSpace 统一管理映射/解除映射/翻译。
• 可按标志控制读写执行与用户态访问权限。
• 提供地址空间复制能力，支持 fork 等场景。
• 适配 no_std、裸机内核。

功能实现要点

• 将不同章节中的物理页来源统一抽象为 PageManager。
• AddressSpace 处理页面粒度映射与权限标志组合。
• 通过类型参数 Meta 保留架构相关元数据扩展点。

对外接口

• trait：
  • PageManager<Meta>
• 结构体：
  • AddressSpace<Meta, M>
• 常见方法（AddressSpace）：
  • new()
  • root_ppn()
  • map(...)
  • unmap(...)
  • translate(...)
  • cloneself(...)
• 模块导出：
  • page_table

使用示例

use tg_kernel_vm::{AddressSpace, page_table::Sv39};

let _space = AddressSpace::<Sv39, MyPageManager>::new();

• 章节内真实用法：
  • ch4/src/main.rs 构建内核地址空间与映射。
  • ch4/src/process.rs、ch5/src/process.rs 管理进程用户地址空间。

与 ch1~ch8 的关系

• 直接依赖章节：ch4 到 ch8。
• 关键职责：承接页表管理、地址翻译、进程地址空间隔离。
• 关键引用文件：
  • ch4/Cargo.toml
  • ch4/src/main.rs
  • ch5/src/process.rs
  • ch8/src/process.rs

License

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