Betriebssysteme/hw3/simu2/ANSWERS.md

Warmup

VA Number	Virtual Adress	Physical Adress	Valid
VA 0	0x11 --> 0010001	000010001 --> 0x011	YES
VA 1	0x6c --> 1101100	111101100 --> 0x1ec	YES
VA 2	0x61 --> 1100001	111100001 --> 0x1e1	NO
VA 3	0x20 --> 0100000	00100000 --> 0x020	NO
VA 4	0x3f --> 0111111	00111111 --> 0x03f	NO

 --------------- 0x00000000
 |  Segment 0  |
 |-------------| 0x00000014
 |             |
 |             |
 |             |
 |             |
 |-------------| 0x000001ec
 |  Segment 1  |
 |-------------| 0x00000200

Antworten

1. Die höchste erlaubte Adresse in Segment 0 ist 0x00000013. Die niedrigste valide Addresse des Segments 1 ist 0x000001ec. Die niedrigste illegale Adresse ist 0x0000014 und die höchste illegale Adresse ist 0x000001eb im gesamten Adressraum. Um zu testen ob das stimmt kann mann alle validen virtuellen Adressen der Segmente UND jeweils (mindestens) eine über dem Limit mit -A angeben.

   -A 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,

   106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126,127

2. Der Aufruf muss wie folgt aussehen:

   ./segmentation.py -a 16 -p 128 -A 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 --b0 0 --l0 2 --b1 16 --l1 2 -c

   Die Flags -l0 und -l1 setzten jeweils das Limit für das Segment auf 2:

   ​ Segment 0 nimmt also die virtuellen Adressen 0 und 1 an und

   ​ Segment 1 nimmt die Adressen 14 und 15 an

3. Man sollte das Limit -l so wählen, dass es 90% der Adressen des Adressraums -a abdeckt. Dann werden die restlichen 10% der virtuellen Adressen über das gesetzte Limit gehen und einen Segmentation Fault auslösen.

4. Man setzt die Limits der Segmente mit -l 0 auf 0, dann ist keine virtuelle Adresse valide.

5. Im folgenden wird VA für virtuelle Adresse und PA für physikalische Adresse benutzt.

   Segment 0: 0x0000 bis 0x0040

   Segment 1: 0x0380 bis 0x0400

   Höchste VA 0x16C -> (mappt auf) höchste PA 0x400

   1024 - 364 = 660 (Segment 1 Offset)

   VA Nr.	VA HEX	VA BIN	Physical Address HEX	PA DEC
   0	0x0000005c	00|1011100	Segmentation Violation	-
   1	0x00000011	00|0010001	0x00000011	17
   2	0x00000043	00|1000011	Segmentation Violation	-
   3	0x00000021	00|0100001	0x00000021	33
   4	0x0000006c	00|1101100	Segmentation Violation	-
   5	0x0000007a	00|1111010	Segmentation Violation	-
   6	0x00000050	00|1010000	Segmentation Violation	-
   7	0x00000037	00|0110111	0x00000037	55
   8	0x000000ff	01|1111111	0x00000393	915
   9	0x000000e9	01|1101001	Segmentation Violation	-
   10	0x00000001	00|0000001	0x00000001	1
   11	0x0000014c	10|1001100	0x000003e0	992
   12	0x000000b4	01|0110100	Segmentation Violation	-
   13	0x000000cf	01|1001111	Segmentation Violation	-
   14	0x0000012b	10|0101011	0x000003bf	959
   15	0x00000084	01|0000100	Segmentation Violation	-

   Zuerst überprüft man in welchem Segment die VA liegt, indem man auf das höchste bit der binären VA schaut. Wenn sie im Segment 0 liegt dann ist VA => PA und man kann prüfen, ob die Adresse im oben berechneten physikalischen Adressbereich von Segment 0 liegt. Wenn nicht => SEG FAULT.

   Wenn die VA in Segment 1 liegt, dann muss man vorher den berechneten Offset vonn dezimal 660 oder hexadezimal 0x258 aufaddieren. Dann hat man die PA und kann dann schauen ob sie im physikalischen Adressbereich von Segment 1 liegt. Wenn nicht => SEG FAULT.