alloc_buddy_simple: 用于裸金属Rust的简单“伙伴分配器”

您是否在使用裸金属上的Rust？ malloc 和 free 是否甚至都没有可用？您是否希望有一个兼容Rust的分配器，它可以与 libcollections 一起工作？

警告： 好吧，您不应该在内核空间中用 libcollections 做任何严肃的事情，因为如果您耗尽内存，它将会崩溃。但是，如果您只想在启动时使用一个或两个 Vec，在一个非常熟悉系统上，这将非常方便，也许您愿意接受后果。

这是一个简单的 伙伴分配器，您可以用它替换Rust的常规分配器。它是高度实验性的，可能会损坏您的数据，使您的机器崩溃等。但它似乎足以让 Vec::push 在极端有限的测试中正常工作。

有一个测试套件，它尝试分配和释放大量内存，并试图确保每次都将所有内容放置在内存中的预期位置。

使用此分配器

您可以使用以下命令将其拉入Cargo构建：

[dependencies.alloc_buddy_simple]
git = "https://github.com/emk/toyos-rs"
features = ["use-as-rust-allocator"]

然后您需要在某处为您的堆分配一些内存。这需要在4096字节边界上对齐，并且它的大小必须是2的幂。您可以使用以下声明与 nasm 一起使用

section .bss
align 4096
HEAP_BOTTOM:
        resb 4*1024*1024
HEAP_TOP:

从那里，您需要做的只是（1）声明一个足够空间的空闲列表数组

extern crate alloc_buddy_simple;

use alloc_buddy_simple::{FreeBlock, initialize_allocator};

static mut FREE_LISTS: [*mut FreeBlock; 19] = [0 as *mut _; 19];

这里的难点在于 19。这决定了可分配的最小块大小，它将是 heap_size >> (19 - 1)。您最小的块大小必须至少与一个 FreeBlock 一样大。

关于调用 initialize_allocator，请参阅toyos 的 heap.rs 文件中的示例代码。在尝试使用您的堆之前，请先执行此操作，否则您可能会遇到 Rust 的 panic！

编译自定义 libcollections

您需要手动编译 rust/src 目录中的多个库，并将它们复制到 ~/.multirust/toolchains/nightly/lib/rustlib/$(target)/lib 或您系统上的等效目录。有关示例代码，请参阅toyos 的 Makefile。

如果您的内核空间不支持浮点数，您可能还需要将barebones nofp 补丁应用于 libcore。

警告

此代码仅在内存的“低半区”运行过，如果您的堆存储在内存范围的“高半区”，您可能会遇到一些与 isize 与 usize 相关的问题。

许可

根据您的选择，在Apache License, Version 2.0 或 MIT 许可证下授权。这是一些高度实验性的“按原样提供”的代码，可能会对您的计算机或数据造成严重破坏。但如果你在使用随机不安全、不稳定的 Rust 库在内核空间实现 malloc 的崩溃版本，你可能已经知道了这一点。