michaelkuc6/blog_os
1
0
Fork 0
mirror of https://github.com/phil-opp/blog_os.git synced 2025-12-16 22:37:49 +00:00
Code Issues Projects Releases Wiki Activity

docs: update version of crates

Browse Source 
Closes #1030
This commit is contained in:
Foo-x
2021-06-30 19:02:37 +09:00
parent c2d6645392
commit ff9a7c10d3
12 changed files with 68 additions and 68 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

22
blog/content/edition-2/posts/08-paging-introduction/index.fa.md
View File

@@ -239,8 +239,8 @@ Bit(s) | Name | Meaning
کریت `x86_64` انواع مختلفی را برای [جدول‌های صفحه] و [ورودی‌های] آن‌ها فراهم می‌کند، بنابراین نیازی نیست که خودمان این ساختارها را ایجاد کنیم.
[جدول‌های صفحه]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTable.html
[ورودی‌های]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTableEntry.html
[جدول‌های صفحه]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTable.html
[ورودی‌های]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTableEntry.html
### بافر ترجمه Lookaside
@@ -249,7 +249,7 @@ Bit(s) | Name | Meaning
برخلاف سایر حافظه‌های پنهان پردازنده، TLB کاملاً شفاف نبوده و با تغییر محتوای جدول‌های صفحه، ترجمه‌ها را به‌روز و حذف نمی‌کند. این بدان معنی است که هسته هر زمان که جدول صفحه را تغییر می‌دهد باید TLB را به صورت دستی به‌روز کند. برای انجام این کار، یک دستورالعمل ویژه پردازنده وجود دارد به نام [`invlpg`] ("صفحه نامعتبر") که ترجمه برای صفحه مشخص شده را از TLB حذف می‌کند، بنابراین دوباره از جدول صفحه در دسترسی بعدی بارگیری می‌شود. TLB همچنین می‌تواند با بارگیری مجدد رجیستر `CR3`، که یک تعویض فضای آدرس را شبیه‌سازی می‌کند، کاملاً فلاش (کلمه: flush) شود. کریت `x86_64` توابع راست را برای هر دو نوع در [ماژول `tlb`] فراهم می‌کند.
[`invlpg`]: https://www.felixcloutier.com/x86/INVLPG.html
[ماژول `tlb`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/instructions/tlb/index.html
[ماژول `tlb`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/instructions/tlb/index.html
مهم است که به یاد داشته باشید که TLB را روی هر جدول صفحه فلاش کنید، زیرا در غیر این‌صورت پردازنده ممکن است از ترجمه قدیمی استفاده کند، که می‌تواند منجر به باگ‌های غیرقطعی شود که اشکال‌زدایی آن بسیار سخت است.
@@ -304,8 +304,8 @@ extern "x86-interrupt" fn page_fault_handler(
ثبات [`CR2`] به‌طور خودکار توسط CPU روی خطای صفحه تنظیم می‌شود و حاوی آدرس مجازی قابل دسترسی است که باعث رخ دادن خطای صفحه شده است. ما برای خواندن و چاپ آن از تابع [`Cr2::read`] کریت ` x86_64` استفاده می‌کنیم. نوع [`PageFaultErrorCode`] اطلاعات بیشتری در مورد نوع دسترسی به حافظه‌ای که باعث خطای صفحه شده است، فراهم می کند، به عنوان مثال این امر به دلیل خواندن یا نوشتن بوده است. به همین دلیل ما آن را نیز چاپ می‌کنیم. بدون رفع خطای صفحه نمی‌توانیم به اجرا ادامه دهیم، بنابراین در انتها یک [hlt_loop] اضافه می‌کنیم.
[`CR2`]: https://en.wikipedia.org/wiki/Control_register#CR2
[`Cr2::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/registers/control/struct.Cr2.html#method.read
[`PageFaultErrorCode`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html
[`Cr2::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/registers/control/struct.Cr2.html#method.read
[`PageFaultErrorCode`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html
[LLVM bug]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/57270
[`hlt_loop`]: @/edition-2/posts/07-hardware-interrupts/index.md#the-hlt-instruction
@@ -339,7 +339,7 @@ pub extern "C" fn _start() -> ! {
ثبات `CR2` در واقع حاوی` 0xdeadbeaf` هست، آدرسی که سعی کردیم به آن دسترسی پیدا کنیم. کد خطا از طریق [`CAUSED_BY_WRITE`] به ما می‌گوید که خطا هنگام تلاش برای انجام یک عملیات نوشتن رخ داده است. حتی از طریق [بیت‌هایی که تنظیم _نشده‌اند_][`PageFaultErrorCode`] اطلاعات بیشتری به ما می‌دهد. به عنوان مثال، عدم تنظیم پرچم `PROTECTION_VIOLATION` به این معنی است که خطای صفحه رخ داده است زیرا صفحه هدف وجود ندارد.
[`CAUSED_BY_WRITE`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.CAUSED_BY_WRITE
[`CAUSED_BY_WRITE`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.CAUSED_BY_WRITE
می‌بینیم که اشاره‌گر دستورالعمل فعلی `0x2031b2` می‌باشد، بنابراین می‌دانیم که این آدرس به یک صفحه کد اشاره دارد. صفحات کد توسط بوت‌لودر بصورت فقط خواندنی نگاشت می‌شوند، بنابراین خواندن از این آدرس امکان‌پذیر است اما نوشتن باعث خطای صفحه می‌شود. می‌توانید این کار را با تغییر اشاره‌گر `0xdeadbeaf` به `0x2031b2` امتحان کنید:
@@ -363,7 +363,7 @@ println!("write worked");
می‌بینیم که پیام _"read worked"_ چاپ شده است، که نشان می‌دهد عملیات خواندن هیچ خطایی ایجاد نکرده است. با این حال، به جای پیام _"write worked"_ خطای صفحه رخ می‌دهد. این بار پرچم [`PROTECTION_VIOLATION`] علاوه بر پرچم [`CAUSED_BY_WRITE`] تنظیم شده است، که نشان‌دهنده‌ وجود صفحه است، اما عملیات روی آن مجاز نیست. در این حالت نوشتن در صفحه مجاز نیست زیرا صفحات کد به صورت فقط خواندنی نگاشت می‌شوند.
[`PROTECTION_VIOLATION`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.PROTECTION_VIOLATION
[`PROTECTION_VIOLATION`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.PROTECTION_VIOLATION
### دسترسی به جدول‌های صفحه
@@ -389,9 +389,9 @@ pub extern "C" fn _start() -> ! {
تابع [`Cr3::read`] از ` x86_64` جدول صفحه سطح 4 که در حال حاضر فعال است را از ثبات `CR3` برمی‌گرداند. یک تاپل (کلمه: tuple) از نوع [`PhysFrame`] و [`Cr3Flags`] برمی‌گرداند. ما فقط به قاب علاقه‌مَندیم، بنابراین عنصر دوم تاپل را نادیده می‌گیریم.
[`Cr3::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3.html#method.read
[`PhysFrame`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/paging/frame/struct.PhysFrame.html
[`Cr3Flags`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3Flags.html
[`Cr3::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3.html#method.read
[`PhysFrame`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/paging/frame/struct.PhysFrame.html
[`Cr3Flags`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3Flags.html
هنگامی که آن را اجرا می‌کنیم، خروجی زیر را مشاهده می‌کنیم:
@@ -401,7 +401,7 @@ Level 4 page table at: PhysAddr(0x1000)
بنابراین جدول صفحه سطح 4 که در حال حاضر فعال است در آدرس `0x100` در حافظه _فیزیکی_ ذخیره می‌شود، همان‌طور که توسط نوع بسته‌بندی [`PhysAddr`] نشان داده شده است. حال سوال این است: چگونه می‌توانیم از هسته خود به این جدول دسترسی پیدا کنیم؟
[`PhysAddr`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/addr/struct.PhysAddr.html
[`PhysAddr`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/addr/struct.PhysAddr.html
دسترسی مستقیم به حافظه فیزیکی در هنگام فعال بودن صفحه‌بندی امکان پذیر نیست، زیرا برنامه‌ها به راحتی می‌توانند محافظت از حافظه (ترجمه: memory protection) را دور بزنند و در غیر این‌صورت به حافظه سایر برنامه‌ها دسترسی پیدا می‌کنند. بنابراین تنها راه دسترسی به جدول از طریق برخی از صفحه‌های مجازی است که به قاب فیزیکی در آدرس`0x1000` نگاشت شده. این مشکل ایجاد نگاشت برای قاب‌های جدول صفحه یک مشکل کلی است، زیرا هسته به طور مرتب به جدول‌های صفحه دسترسی دارد، به عنوان مثال هنگام اختصاص پشته برای یک نخِ (ترجمه: thread) جدید.

22
blog/content/edition-2/posts/08-paging-introduction/index.ja.md
View File

@@ -240,8 +240,8 @@ pub struct PageTable {
`x86_64`クレートが[ページテーブル][page tables]とその[エントリ][entries]のための型を提供してくれているので、これらの構造体を私達自身で作る必要はありません。
[page tables]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTable.html
[entries]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTableEntry.html
[page tables]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTable.html
[entries]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/paging/page_table/struct.PageTableEntry.html
### トランスレーション・ルックアサイド・バッファ
@@ -256,7 +256,7 @@ pub struct PageTable {
</div>
[`invlpg`]: https://www.felixcloutier.com/x86/INVLPG.html
[`tlb` module]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/instructions/tlb/index.html
[`tlb` module]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/instructions/tlb/index.html
ページテーブルを修正したときは毎回TLBをflushしないといけないということはしっかりと覚えておいてください。これを行わないと、CPUは古い変換を使いつづけるかもしれず、これはデバッグの非常に難しい、予測不能なバグに繋がるかもしれないためです。
@@ -311,8 +311,8 @@ extern "x86-interrupt" fn page_fault_handler(
[`CR2`]レジスタは、ページフォルト時にCPUによって自動的に設定されており、その値はアクセスされページフォルトを引き起こした仮想アドレスになっています。`x86_64`クレートの[`Cr2::read`]関数を使ってこれを読み込み出力します。[`PageFaultErrorCode`]型は、ページフォルトを引き起こしたメモリアクセスの種類についてより詳しい情報を提供します（例えば、読み込みと書き込みのどちらによるものなのか、など）。そのため、これも出力します。ページフォルトを解決しない限り実行を継続することはできないので、最後は[`hlt_loop`]に入ります。
[`CR2`]: https://en.wikipedia.org/wiki/Control_register#CR2
[`Cr2::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/registers/control/struct.Cr2.html#method.read
[`PageFaultErrorCode`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html
[`Cr2::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/registers/control/struct.Cr2.html#method.read
[`PageFaultErrorCode`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html
[LLVM bug]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/57270
[`hlt_loop`]: @/edition-2/posts/07-hardware-interrupts/index.md#the-hlt-instruction
@@ -346,7 +346,7 @@ pub extern "C" fn _start() -> ! {
`CR2`レジスタは確かに私達がアクセスしようとしていたアドレスである`0xdeadbeaf`を格納しています。エラーコードが[`CAUSED_BY_WRITE`]なので、この<ruby>障害<rp> (</rp><rt>フォルト</rt><rp>) </rp></ruby>は<ruby>write<rp> (</rp><rt>書き込み</rt><rp>) </rp></ruby>操作の実行中に発生したのだと分かります。更に、[1にセットされていないビット][`PageFaultErrorCode`]からも情報を得ることができます。例えば、`PROTECTION_VIOLATION`フラグが1にセットされていないことから、ページフォルトは対象のページが存在しなかったために発生したのだと分かります。
[`CAUSED_BY_WRITE`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.CAUSED_BY_WRITE
[`CAUSED_BY_WRITE`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.CAUSED_BY_WRITE
ページフォルトを起こした時点での命令ポインタは`0x2031b2`であるので、このアドレスはコードページを指しているとわかります。コードページはブートローダによって読み込み専用に指定されているので、このアドレスからの読み込みは大丈夫ですが、このページへの書き込みはページフォルトを起こします。`0xdeadbeaf`へのポインタを`0x2031b2`に変更して、これを試してみましょう。
@@ -370,7 +370,7 @@ println!("write worked");
"read worked"というメッセージが表示されますが、これは読み込み操作が何のエラーも発生させなかったことを示しています。しかし、"write worked"のメッセージではなく、ページフォルトが発生してしまいました。今回は[`CAUSED_BY_WRITE`]フラグに加えて[`PROTECTION_VIOLATION`]フラグがセットされています。これは、ページは存在していたものの、それに対する今回の操作が許可されていなかったということを示します。今回の場合、ページへの書き込みは、コードページが読み込み専用に指定されているため許可されていませんでした。
[`PROTECTION_VIOLATION`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.PROTECTION_VIOLATION
[`PROTECTION_VIOLATION`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/idt/struct.PageFaultErrorCode.html#associatedconstant.PROTECTION_VIOLATION
### ページテーブルへのアクセス
@@ -396,9 +396,9 @@ pub extern "C" fn _start() -> ! {
`x86_64`クレートの[`Cr3::read`]関数は、現在有効なレベル4ページテーブルを`CR3`レジスタから読みとって返します。この関数は[`PhysFrame`]型と[`Cr3Flags`]型のタプルを返します。私達はフレームにしか興味がないので、タプルの2つ目の要素は無視しました。
[`Cr3::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3.html#method.read
[`PhysFrame`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/structures/paging/frame/struct.PhysFrame.html
[`Cr3Flags`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3Flags.html
[`Cr3::read`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3.html#method.read
[`PhysFrame`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/structures/paging/frame/struct.PhysFrame.html
[`Cr3Flags`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/registers/control/struct.Cr3Flags.html
これを実行すると、以下の出力を得ます：
@@ -408,7 +408,7 @@ Level 4 page table at: PhysAddr(0x1000)
というわけで、現在有効なレベル4ページテーブルは、[`PhysAddr`]ラッパ型が示すように、 **物理** メモリのアドレス`0x1000`に格納されています。ここで疑問が生まれます：このテーブルに私達のカーネルからアクセスするにはどうすればいいのでしょう？
[`PhysAddr`]: https://docs.rs/x86_64/0.13.2/x86_64/addr/struct.PhysAddr.html
[`PhysAddr`]: https://docs.rs/x86_64/0.14.2/x86_64/addr/struct.PhysAddr.html
ページングが有効なとき、物理メモリに直接アクセスすることはできません。もしそれができたとしたら、プログラムは容易くメモリ保護を回避して他のプログラムのメモリにアクセスできてしまうだろうからです。ですので、テーブルにアクセスする唯一の方法は、アドレス`0x1000`の物理フレームに対応づけられているような仮想ページにアクセスすることです。ページテーブルの存在するフレームへの対応づけは（実用上も必要になる）一般的な問題です。なぜなら、例えば新しいスレッドのためにスタックを割り当てるときなど、カーネルは日常的にページテーブルにアクセスする必要があるためです。