24.04.02 PintOS

Study/TIL(Today I Learned)

24.04.02 PintOS

에린_1 2024. 4. 3. 00:57

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대돌밍, 대골드 찬양 경배해!!

공부하는 돌맹이

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gold6219 (금도현) / 작성글 - velog

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엄청난 트러블 슈팅을 해냈다. 이건 슈팅이 아니여 난사여

오늘 우리 팀 완전 기관총 두다다다다ㅏ다다다다ㅏㅏㅏ다ㅏㅏ다ㅏㅏㅏㅏ다다다ㅏ다다ㅏ

mmap 구현을 성공했고, swap disk를 진행 중 이다.

트러블 슈팅

void *
do_mmap(void *addr, size_t length, int writable,
        struct file *file, off_t offset)
{

    void *ret = addr;
    struct file *open_file = file_reopen(file);

    if (open_file == NULL)
        return NULL;

    size_t read_byte = file_length(file) < length ? file_length(file) : length;
    size_t zero_byte = PGSIZE - read_byte % PGSIZE;

    ASSERT((read_byte + zero_byte) % PGSIZE == 0);
    ASSERT(pg_ofs(addr) == 0);
    ASSERT(offset % PGSIZE == 0);

    while (read_byte > 0 || zero_byte > 0)
    {
        size_t page_read_bytes = read_byte < PGSIZE ? read_byte : PGSIZE;
        size_t page_zero_bytes = PGSIZE - page_read_bytes;

        struct necessary_info *nec = (struct necessary_info *)malloc(sizeof(struct necessary_info));
        nec->file = open_file;
        nec->ofs = offset;
        nec->read_byte = page_read_bytes;
        nec->zero_byte = page_zero_bytes;

        if (!vm_alloc_page_with_initializer(VM_FILE, addr, writable, lazy_load_segment, nec))
            return NULL;

        read_byte -= page_read_bytes;
        zero_byte -= page_zero_bytes;
        addr += PGSIZE;
        offset += page_read_bytes;
    }

    return ret;
}

struct file *open_file = file_reopen(file); 을 통해서 만들어준 open_file을 안쓰고 다른 file을 사용해서 오류가 생기고 있었다. 깃북에서도 적혀있었던 내용인데, file이 중간에 close될 수 있기 떄문에 안전하게 reopen을 사용하라고 적혀있었다. 우리도 그 글을 읽고 reopen을 사용하긴 했는데, 막상 아래서는 다른 file을 사용했기에 몇몇 테스트가 실패했다.
문제점을 고치고, mmap exit, clean을 제외하고 나머지 mmap 테스트를 통과할 수 있었다.

// process.c
void process_exit(void)
{
    struct thread *t = thread_current();

    if (t->pml4 != NULL)
    {
        printf("%s: exit(%d)\\n", t->name, t->exit_status);
        file_close(t->running);
        t->running = NULL;
    }

    struct list *exit_list = &t->fd_table;
    struct list_elem *e = list_begin(&exit_list);
    for (int i = 2; i <= t->last_created_fd; ++i)
    {
        close(i);
    }

    file_close(t->running);
    process_cleanup(); // 위치 변경
    hash_destroy(&t->spt.hash_table,NULL); // 추가부분

    sema_up(&t->wait_sema);
    sema_down(&t->exit_sema);

}

hash_destroy를 추가해주고 process_cleanup의 위치를 수정해주었다.
process_clean으로 내부 요소를 먼저 지워주었다.
프로세스를 종료할때 spt hash_table을 destroy해주지 않아 계속 쌓였었는데, destroy 해줌으로써 mmap_exit을 통과할 수 있었다.

int write(int fd, const void *buffer, unsigned size)
{
    if (buffer == NULL || !is_user_vaddr(buffer) || fd < 0)
        exit(-1);
    struct page *p = spt_find_page(&thread_current()->spt, buffer);
    if (p == NULL)
        exit(-1);
    if (fd == 1)
    {
        putbuf(buffer, size);
        return size;
    }
    else if (fd < 0 || fd == NULL)
    {
        exit(-1);
    }
    struct file_descriptor *write_fd = find_file_descriptor(fd);
    if (write_fd == NULL)
        return -1;
    // if (p && !p->writable)
    //     exit(-1);           // 원래 코드
	  if (write_fd->file && write_fd->file->deny_write)
	      exit(-1);              // 수정한 코드
    lock_acquire(&filesys_lock);
    off_t write_size = file_write(write_fd->file, buffer, size);
    lock_release(&filesys_lock);
    return write_size;
}

write기 때문에 page의 writable의 검사를 read와 같이 넣어주었는데, 그 부분에서 문제가 발생했다.
read의 경우 buffer에 쓰는 동작이기 때문에 buffer의 writable을 검사해주어야 했다. write는 버퍼의 데이터를 write_fd의 file에 쓰는 동작을 하기 때문에 write_fd의 file에 writable을 검사 해줘야했는데, 그대로 buffer의 writable을 검사했기 때문에 문제 발생했다.
이 문제를 해결해서 mmap_clean을 통과할 수 있었다.

static struct hash swap_table;
static struct lock swap_lock;

unsigned anon_page_hash(const struct hash_elem *p_, void *aux UNUSED)
{
    const struct slot *p = hash_entry(p_, struct slot, swap_elem);
    return hash_bytes(&p->index, sizeof p->index);
}

bool anon_page_less(const struct hash_elem *a_, const struct hash_elem *b_, void *aux UNUSED)
{
    const struct slot *a = hash_entry(a_, struct slot, swap_elem);
    const struct slot *b = hash_entry(b_, struct slot, swap_elem);

    return a->index < b->index;
}

우리는 swap_disk를 해쉬 자료구조를 사용해서 구현하고자 했다.
hash_init(&swap_table, anon_page_hash, anon_page_less, NULL) 부분에서 이 두가지 함수에서 문제가 생겼었다. vm 다른 page에서 사용했듯이 page의 va를 가지고 return해주는 함수들을 그대로 사용했는데, lazy_loading이기 때문에 page가 NULL이고 va를 받아오지 못해서 init 함수에서 계속 실패했다.
그에 맞춰 함수를 수정해주었고, init을 통과할 수 있었다.

static struct frame *
vm_get_victim(void)
{
    struct frame *victim = NULL;
    /* FIFO */
    lock_acquire(&vm_lock);
    struct list_elem *e = list_pop_front(&frame_table);
    lock_release(&vm_lock);
    victim = list_entry(e, struct frame, f_elem);
    lock_release(&vm_lock);
    return victim;
}

static struct frame *
vm_evict_frame(void)
{
    struct frame *victim UNUSED = vm_get_victim();
    if (swap_out(victim->page))
    {
        list_push_back(&frame_table, &victim->f_elem); // FIFO
        return victim;
    }

    return NULL;
}

우선은 페이지 교체정책을 가장 간단한 FIFO로 구현해보았다.
!list_empty() 오류가 발생했었는데, 물리메모리가 있는것을 다 빼주기 때문에 문제가 발생했다.
vm_evict_frame에서 list_push_back을 추가해줘서 swap_out을 처리한 후 그 프레임을 다시 프레임 테이블에 넣는것으로 swap_anon 테스트를 통과할 수 있었다.

static struct frame *
vm_get_victim(void)
{
    struct frame *victim = NULL;
    /* Clock Algorithm */

    struct list_elem *e;
    lock_acquire(&vm_lock);
    for (e = list_begin(&frame_table); e != list_end(&frame_table); e = list_next(e))
    {
        victim = list_entry(e, struct frame, f_elem);
        if (victim->page == NULL)
        {
            lock_release(&vm_lock);
            return victim;
        }
        if (pml4_is_accessed(thread_current()->pml4, victim->page->va))
            pml4_set_accessed(thread_current()->pml4, victim->page->va, 0);

        else
        {
            lock_release(&vm_lock);
            return victim;
        }
    }
    lock_release(&vm_lock);
    return victim;
}

그 뒤에 클락 알고리즘을 사용해서 교체정책을 수정해주었다.
프레임 테이블을 순회하면서 희생 페이지를 찾고, 그 페이지가 참조돼서 accessed가 1이라면 참조를 0으로 바꾸고, accessed가 0인 페이지라면 그 페이지를 희생페이지로 리턴하는 코드를 짰다.
swap_disk의 경우 동시성 문제가 크게 발생할 수 있으므로 중요한 부분, 희생 페이지를 리턴하는 부분이나 프레임을 insert하는 부분에 락을 걸어주어서 동시성 문제를 해결하고자 했다.

pass tests/userprog/args-none
pass tests/userprog/args-single
pass tests/userprog/args-multiple
pass tests/userprog/args-many
pass tests/userprog/args-dbl-space
pass tests/userprog/halt
pass tests/userprog/exit
pass tests/userprog/create-normal
pass tests/userprog/create-empty
pass tests/userprog/create-null
pass tests/userprog/create-bad-ptr
pass tests/userprog/create-long
pass tests/userprog/create-exists
pass tests/userprog/create-bound
pass tests/userprog/open-normal
pass tests/userprog/open-missing
pass tests/userprog/open-boundary
pass tests/userprog/open-empty
pass tests/userprog/open-null
pass tests/userprog/open-bad-ptr
pass tests/userprog/open-twice
pass tests/userprog/close-normal
pass tests/userprog/close-twice
pass tests/userprog/close-bad-fd
pass tests/userprog/read-normal
pass tests/userprog/read-bad-ptr
pass tests/userprog/read-boundary
pass tests/userprog/read-zero
pass tests/userprog/read-stdout
pass tests/userprog/read-bad-fd
pass tests/userprog/write-normal
pass tests/userprog/write-bad-ptr
pass tests/userprog/write-boundary
pass tests/userprog/write-zero
pass tests/userprog/write-stdin
pass tests/userprog/write-bad-fd
pass tests/userprog/fork-once
pass tests/userprog/fork-multiple
pass tests/userprog/fork-recursive
pass tests/userprog/fork-read
pass tests/userprog/fork-close
pass tests/userprog/fork-boundary
pass tests/userprog/exec-once
pass tests/userprog/exec-arg
pass tests/userprog/exec-boundary
pass tests/userprog/exec-missing
pass tests/userprog/exec-bad-ptr
pass tests/userprog/exec-read
pass tests/userprog/wait-simple
pass tests/userprog/wait-twice
pass tests/userprog/wait-killed
pass tests/userprog/wait-bad-pid
pass tests/userprog/multi-recurse
pass tests/userprog/multi-child-fd
pass tests/userprog/rox-simple
pass tests/userprog/rox-child
pass tests/userprog/rox-multichild
pass tests/userprog/bad-read
pass tests/userprog/bad-write
pass tests/userprog/bad-read2
pass tests/userprog/bad-write2
pass tests/userprog/bad-jump
pass tests/userprog/bad-jump2
pass tests/vm/pt-grow-stack
pass tests/vm/pt-grow-bad
pass tests/vm/pt-big-stk-obj
pass tests/vm/pt-bad-addr
pass tests/vm/pt-bad-read
pass tests/vm/pt-write-code
pass tests/vm/pt-write-code2
pass tests/vm/pt-grow-stk-sc
pass tests/vm/page-linear
pass tests/vm/page-parallel
pass tests/vm/page-merge-seq
pass tests/vm/page-merge-par
pass tests/vm/page-merge-stk
pass tests/vm/page-merge-mm
pass tests/vm/page-shuffle
pass tests/vm/mmap-read
pass tests/vm/mmap-close
pass tests/vm/mmap-unmap
pass tests/vm/mmap-overlap
pass tests/vm/mmap-twice
pass tests/vm/mmap-write
pass tests/vm/mmap-ro
pass tests/vm/mmap-exit
pass tests/vm/mmap-shuffle
pass tests/vm/mmap-bad-fd
pass tests/vm/mmap-clean
pass tests/vm/mmap-inherit
pass tests/vm/mmap-misalign
pass tests/vm/mmap-null
pass tests/vm/mmap-over-code
pass tests/vm/mmap-over-data
pass tests/vm/mmap-over-stk
pass tests/vm/mmap-remove
pass tests/vm/mmap-zero
pass tests/vm/mmap-bad-fd2
pass tests/vm/mmap-bad-fd3
pass tests/vm/mmap-zero-len
pass tests/vm/mmap-off
pass tests/vm/mmap-bad-off
pass tests/vm/mmap-kernel
pass tests/vm/lazy-file
pass tests/vm/lazy-anon
FAIL tests/vm/swap-file
pass tests/vm/swap-anon
FAIL tests/vm/swap-iter
pass tests/vm/swap-fork
pass tests/filesys/base/lg-create
pass tests/filesys/base/lg-full
pass tests/filesys/base/lg-random
pass tests/filesys/base/lg-seq-block
pass tests/filesys/base/lg-seq-random
pass tests/filesys/base/sm-create
pass tests/filesys/base/sm-full
pass tests/filesys/base/sm-random
pass tests/filesys/base/sm-seq-block
pass tests/filesys/base/sm-seq-random
pass tests/filesys/base/syn-read
pass tests/filesys/base/syn-remove
pass tests/filesys/base/syn-write
pass tests/threads/alarm-single
pass tests/threads/alarm-multiple
pass tests/threads/alarm-simultaneous
pass tests/threads/alarm-priority
pass tests/threads/alarm-zero
pass tests/threads/alarm-negative
pass tests/threads/priority-change
pass tests/threads/priority-donate-one
pass tests/threads/priority-donate-multiple
pass tests/threads/priority-donate-multiple2
pass tests/threads/priority-donate-nest
pass tests/threads/priority-donate-sema
pass tests/threads/priority-donate-lower
pass tests/threads/priority-fifo
pass tests/threads/priority-preempt
pass tests/threads/priority-sema
pass tests/threads/priority-condvar
pass tests/threads/priority-donate-chain
FAIL tests/vm/cow/cow-simple
3 of 141 tests failed.

진행상황

진짜 많이 했다.

그리고 그냥 넘어갔던 부분도 이거 이렇게하는게 맞지 않을까요? 라고 서로 의견을 제시하면서 통과했던 테스트도 코드를 수정하고 다시 우리의 로직대로 통과해서 정말 좋았다 기분이 넘모링 좋아ㅏㅏㅏ 내일 나머지를 해결하고 WIL을 잘 쓰면 좋은 Project3 주차가 되지 않을까 생각한다.

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