[Pint OS] Lazy loading(3)

보조 페이지 테이블의 복사

fork가 발생할 시, 보조 페이지 테이블의 복사를 수행해주어야 한다. process.c의 __do_fork()에서 supplemental_page_table_copy()를 호출하면서 보조 페이지 테이블의 복사를 수행한다. 우리는 이 함수를 구현해야 한다.

 

보조 페이지 테이블을 복사하는 이유는 다음과 같다.

1. 프로세스가 fork() 시스템 콜을 통해 자식 프로세스를 생성할 때, 부모 프로세스의 가상 메모리 공간을 자식 프로세스로 복사해야 한다.
2. 메모리 보호: 가상 메모리 공간의 복제와 공유를 통해 프로세스 간에 안전한 메모리 보호를 제공할 수 있다. supplemental_page_table_copy() 함수는 필요한 권한과 제약 조건을 유지하면서 보조 페이지 테이블을 복사하여 메모리 보호를 유지할 수 있다.

 

로직

• 보조 페이지 테이블은 해시 테이블이다.
• 해시 테이블에 담긴 페이지의 타입에 따라 하나하나 복사한다.
• VM_UNINIT인 경우, 페이지가 아직 페이지 폴트가 일어나지 않아서 초기화되지 않은 페이지이므로, 복사해야 할 물리 프레임이 없다. 따라서 가상 주소에 대해서 새로운 page 구조체를 할당하면 된다.
• VM_ANON 또는 VM_FILE인 경우, Lazy loading이 수행되고 초기화된 페이지이므로, 물리 메모리와 매핑되어 있다. 따라서 가상 주소에 대해 새로운 page 구조체를 할당하고 물리 프레임에 대해서도 복사해주면 된다.

 

supplemental_page_table_copy()

bool
supplemental_page_table_copy (struct supplemental_page_table *dst,
        struct supplemental_page_table *src) {
    struct hash_iterator i;
    hash_first (&i, &src->spt_hash);
    while (hash_next (&i)) {
        struct page *src_page = hash_entry (hash_cur (&i), struct page, h_elem);
        enum vm_type type = VM_TYPE (src_page->operations->type);
        void *upage = src_page->va;
        bool writable = src_page->writable;

        switch (type) {
            case VM_UNINIT: {
                vm_initializer *init = src_page->uninit.init;
                void *aux = src_page->uninit.aux;
                vm_alloc_page_with_initializer (VM_ANON, upage, writable, init, aux);
                break;
            }
            case VM_ANON:
            case VM_FILE: {
                if (!vm_alloc_page (type, upage, writable)) {
                    return false;
                }

                if (!vm_claim_page (upage)) {
                    return false;
                }

                struct page *dst_page = spt_find_page (dst, upage);
                memcpy (dst_page->frame->kva, src_page->frame->kva, PGSIZE);
                break;
            }
            default: {
                return false;
            }
        }
    }

    return true;
}

 

make check

supplemental_page_table_copy()을 잘 구현했다면, 약 36개 fail로 줄어들 것이다.