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Commit 3f78059a authored by 홍 유빈's avatar 홍 유빈
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......@@ -22,27 +22,27 @@ Warning: Pintos에서는 각 스레드에 4kB 미만의 작은, 고정된 실행
## 소스 파일
아래는 threads 디렉토리와 include/threads 디렉토리에 있는 파일들에 대한 간략한 개요입니다. 이 코드의 대부분은 수정할 필요가 없지만, 이 개요를 통해 어떤 코드를 살펴봐야 할지 감을 잡을 수 있기를 바랍니다.
아래는 `threads` 디렉토리와 `include/threads` 디렉토리에 있는 파일들에 대한 간략한 개요입니다. 이 코드의 대부분은 수정할 필요가 없지만, 이 개요를 통해 어떤 코드를 살펴봐야 할지 감을 잡을 수 있기를 바랍니다.
### threads 코드
•loader.S, loader.h
커널 로더. 512바이트의 코드와 데이터로 구성되어 PC BIOS가 이를 메모리에 로드하고, 이후 디스크에서 커널을 찾아 메모리에 로드한 후 start.S의 bootstrap()으로 점프합니다. 이 코드를 수정하거나 살펴볼 필요는 없습니다. start.S는 메모리 보호 설정과 64비트 긴 모드 전환을 위한 기본 설정 코드입니다. loader와 달리 이 코드는 실제로 커널의 일부입니다.
커널 로더. 512바이트의 코드와 데이터로 구성되어 PC BIOS가 이를 메모리에 로드하고, 이후 디스크에서 커널을 찾아 메모리에 로드한 후 `start.S``bootstrap()`으로 점프합니다. 이 코드를 수정하거나 살펴볼 필요는 없습니다. `start.S`는 메모리 보호 설정과 64비트 긴 모드 전환을 위한 기본 설정 코드입니다. loader와 달리 이 코드는 실제로 커널의 일부입니다.
•kernel.lds.S
커널을 링크하는 데 사용되는 링크 스크립트입니다. 커널의 로드 주소를 설정하고, start.S가 커널 이미지의 시작 부분 근처에 배치합니다. 이 코드를 수정하거나 살펴볼 필요는 없지만, 혹시 관심이 있다면 참고할 수 있도록 여기에 포함되어 있습니다.
커널을 링크하는 데 사용되는 링크 스크립트입니다. 커널의 로드 주소를 설정하고, `start.S`가 커널 이미지의 시작 부분 근처에 배치합니다. 이 코드를 수정하거나 살펴볼 필요는 없지만, 혹시 관심이 있다면 참고할 수 있도록 여기에 포함되어 있습니다.
•init.c, init.h
커널 초기화 코드로, 커널의 메인 프로그램인 main()을 포함합니다. 적어도 main()을 살펴보아 어떤 초기화가 이루어지는지 확인하십시오. 필요하다면 여기에 여러분만의 초기화 코드를 추가할 수도 있습니다.
커널 초기화 코드로, 커널의 `메인 프로그램``main()`을 포함합니다. 적어도 `main()`을 살펴보아 어떤 초기화가 이루어지는지 확인하십시오. 필요하다면 여기에 여러분만의 초기화 코드를 추가할 수도 있습니다.
•thread.c, thread.h
기본적인 스레드 지원을 제공합니다. 여러분의 작업 대부분은 이 파일에서 이루어질 것입니다. thread.h는 구조체 스레드를 정의하며, 이는 네 가지 프로젝트 모두에서 수정하게 될 가능성이 높습니다. 자세한 내용은 Threads 섹션을 참고하십시오.
기본적인 스레드 지원을 제공합니다. 여러분의 작업 대부분은 이 파일에서 이루어질 것입니다. `thread.h`는 구조체 스레드를 정의하며, 이는 네 가지 프로젝트 모두에서 수정하게 될 가능성이 높습니다. 자세한 내용은 `Threads` 섹션을 참고하십시오.
•palloc.c, palloc.h
페이지 할당기로, 4 kB 페이지 단위로 시스템 메모리를 할당합니다. 자세한 내용은 Page Allocator를 참고하십시오.
페이지 할당기로, 4 kB 페이지 단위로 시스템 메모리를 할당합니다. 자세한 내용은 `Page Allocator`를 참고하십시오.
•malloc.c, malloc.h
커널용 malloc()과 free()의 간단한 구현입니다. 자세한 내용은 Block Allocator를 참고하십시오.
커널용 `malloc()``free()`의 간단한 구현입니다. 자세한 내용은 `Block Allocator`를 참고하십시오.
•interrupt.c, interrupt.h
기본적인 인터럽트 처리 및 인터럽트를 켜고 끄는 함수들을 제공합니다.
......@@ -51,29 +51,29 @@ Warning: Pintos에서는 각 스레드에 4kB 미만의 작은, 고정된 실행
낮은 레벨 인터럽트 처리를 위한 어셈블리 코드입니다.
•synch.c, synch.h
기본 동기화 도구: 세마포어(semaphores), 락(locks), 조건 변수(condition variables), 최적화 배리어(optimization barriers). 이들은 네 가지 프로젝트 모두에서 동기화를 위해 사용해야 합니다. 자세한 내용은 Synchronization을 참고하십시오.
기본 동기화 도구: 세마포어(semaphores), 락(locks), 조건 변수(condition variables), 최적화 배리어(optimization barriers). 이들은 네 가지 프로젝트 모두에서 동기화를 위해 사용해야 합니다. 자세한 내용은 `Synchronization`을 참고하십시오.
•mmu.c, mmu.h
x86-64 페이지 테이블 작업을 위한 함수입니다. lab1 이후에 이 파일을 자세히 살펴보게 될 것입니다.
•io.h
I/O 포트 접근을 위한 함수들입니다. 주로 devices 디렉토리의 소스 코드에서 사용되며, 여러분은 이 코드를 수정할 필요가 없습니다.
I/O 포트 접근을 위한 함수들입니다. 주로 `devices` 디렉토리의 소스 코드에서 사용되며, 여러분은 이 코드를 수정할 필요가 없습니다.
•vaddr.h, pte.h
가상 주소 및 페이지 테이블 항목을 다루기 위한 함수와 매크로입니다. 프로젝트 3에서 더 중요해질 내용이므로, 지금은 신경쓰지 않아도 괜찮습니다.
•flags.h
x86-64 플래그 레지스터의 몇 가지 비트를 정의하는 매크로입니다. 거의 신경쓰지 않아도 됩니다.
x86-64 `flags` 레지스터의 몇 가지 비트를 정의하는 매크로입니다. 거의 신경쓰지 않아도 됩니다.
### devices 코드
기본 스레드 기반 커널에는 devices 디렉토리에 다음 파일들도 포함됩니다:
기본 스레드 기반 커널에는 `devices` 디렉토리에 다음 파일들도 포함됩니다:
•timer.c, timer.h
시스템 타이머로, 기본적으로 초당 100번 ticks을 생성합니다. 이 프로젝트에서 이 코드를 수정해야 합니다.
•vga.c, vga.h
VGA 디스플레이 드라이버. 화면에 텍스트를 출력하는 역할을 합니다. 이 코드를 직접 볼 필요는 없습니다. printf() 함수가 VGA 디스플레이 드라이버를 호출하므로, 이 코드를 직접 호출할 이유는 거의 없습니다.
VGA 디스플레이 드라이버. 화면에 텍스트를 출력하는 역할을 합니다. 이 코드를 직접 볼 필요는 없습니다. `printf()` 함수가 VGA 디스플레이 드라이버를 호출하므로, 이 코드를 직접 호출할 이유는 거의 없습니다.
•serial.c, serial.h
직렬 포트 드라이버. printf()가 이 코드를 대신 호출하므로, 직접 호출할 필요는 없습니다. 이 코드는 직렬 입력을 처리하며, 이를 입력 계층(아래 참조)에 전달합니다.
......@@ -103,17 +103,17 @@ VGA 디스플레이 드라이버. 화면에 텍스트를 출력하는 역할을
PC 스피커에서 톤을 생성할 수 있는 드라이버입니다.
•pit.c, pit.h
8254 프로그래밍 가능 인터럽트 타이머(PIT)를 구성하는 코드입니다. 이 코드는 각 디바이스가 PIT의 출력 채널 중 하나를 사용하기 때문에 devices/timer.c와 devices/speaker.c 모두에서 사용됩니다.
8254 프로그래밍 가능 인터럽트 타이머(PIT)를 구성하는 코드입니다. 이 코드는 각 디바이스가 PIT의 출력 채널 중 하나를 사용하기 때문에 `devices/timer.c``devices/speaker.c` 모두에서 사용됩니다.
### lib 코드
마지막으로 lib와 lib/kernel에는 유용한 라이브러리 루틴이 들어 있습니다. (lib/user는 프로젝트 2부터 사용자 프로그램에서 사용되지만 커널의 일부는 아닙니다.) 다음은 몇 가지 자세한 내용 입니다:
마지막으로 `lib``lib/kernel`에는 유용한 라이브러리 루틴이 들어 있습니다. (`lib/user`는 프로젝트 2부터 사용자 프로그램에서 사용되지만 커널의 일부는 아닙니다.) 다음은 몇 가지 자세한 내용 입니다:
•ctype.h, inttypes.h, limits.h, stdarg.h, stdbool.h, stddef.h, stdint.h, stdio.c, stdio.h, stdlib.c, stdlib.h, string.c, string.h
표준 C 라이브러리의 하위 집합입니다.
•debug.c, debug.h
디버깅을 돕는 함수와 매크로입니다. 자세한 내용은 디버깅 도구를 참조하세요.
디버깅을 돕는 함수와 매크로입니다. 자세한 내용은 `Debugging Tools`을을 참조하세요.
•random.c, random.h
의사난수 생성기(pseudorandom number generator, PRNG)입니다. 실제 난수 값의 시퀀스는 Pintos 실행마다 다르지 않습니다.
......@@ -134,11 +134,11 @@ PC 스피커에서 톤을 생성할 수 있는 드라이버입니다.
해시 테이블 구현. 프로젝트 3에 유용할 것 같습니다.
•kernel/console.c, kernel/console.h, kernel/stdio.h
printf() 및 몇 가지 다른 함수를 구현합니다.
`printf()` 및 몇 가지 다른 함수를 구현합니다.
## 동기화
적절한 동기화는 이러한 문제를 해결하는 데 중요한 부분입니다. 모든 동기화 문제는 인터럽트를 끄면 쉽게 해결할 수 있습니다. 인터럽트가 꺼져 있는 동안에는 동시성이 없어지므로 경쟁상태(Race Condition)가 될 가능성이 없습니다. 모든 동기화 문제를 이런 방식으로 해결하고 싶지만 그렇게 하면 안됩니다. 대신 세마포어, 락(locks) 및 조건 변수를 사용하여 대부분의 동기화 문제를 해결하세요. 동기화에 대한 투어 섹션(동기화 참조)이나 어떤 상황에서 어떤 동기화 기본 요소를 사용할 수 있는지 확실하지 않은 경우 threads/synch.c의 주석을 읽어보세요.
적절한 동기화는 이러한 문제를 해결하는 데 중요한 부분입니다. 모든 동기화 문제는 인터럽트를 끄면 쉽게 해결할 수 있습니다. 인터럽트가 꺼져 있는 동안에는 동시성이 없어지므로 경쟁상태(Race Condition)가 될 가능성이 없습니다. 모든 동기화 문제를 이런 방식으로 해결하고 싶지만 그렇게 하면 안됩니다. 대신 세마포어, 락(locks) 및 조건 변수를 사용하여 대부분의 동기화 문제를 해결하세요. 동기화에 대한 투어 섹션(`Synchronization` 참조)이나 어떤 상황에서 어떤 동기화 기본 요소를 사용할 수 있는지 확실하지 않은 경우 `threads/synch.c`의 주석을 읽어보세요.
Pintos 프로젝트에서 인터럽트를 비활성화하여 가장 잘 해결할 수 있는 유일한 문제는 커널 스레드와 인터럽트 핸들러 간에 공유되는 데이터를 조정하는 것입니다. 인터럽트 핸들러는 sleep 호출을 할수 없으므로 락을 얻을 수 없습니다. 즉, 커널 스레드와 인터럽트 핸들러 간에 공유되는 데이터는 인터럽트를 비활성화 하여 커널 스레드 내에서 보호해야 합니다.
......@@ -146,16 +146,16 @@ Pintos 프로젝트에서 인터럽트를 비활성화하여 가장 잘 해결
인터럽트를 끄는 경우 가능한 한 최소한의 코드에 대해서만 끄도록 주의하세요. 그렇지 않으면 타이머 틱이나 input 이벤트와 같은 중요한 항목을 잃을 수 있습니다. 인터럽트를 끄면 인터럽트 처리 지연 시간도 늘어나기에 머신이 느리게 느껴질 수 있습니다.
synch.c의 동기화 기본 요소 자체는 인터럽트를 비활성화하여 구현됩니다. 여기서 인터럽트가 비활성화된 상태에서 실행되는 코드 양을 늘려야 할 수도 있지만, 최소한으로 유지하도록 노력하세요.
`synch.c`의 동기화 기본 요소 자체는 인터럽트를 비활성화하여 구현됩니다. 여기서 인터럽트가 비활성화된 상태에서 실행되는 코드 양을 늘려야 할 수도 있지만, 최소한으로 유지하도록 노력하세요.
인터럽트를 비활성화하면 디버깅에 유용할 수 있습니다. 코드 섹션이 중단되지 않도록 해야 하기 때문입니다. 프로젝트를 제출하기 전에 디버깅 코드를 제거해야 합니다. (단순히 주석으로 처리하지 마세요. 코드의 가독성이 떨어집니다.)
제출 시 바쁜 대기(busy waiting)가 없어야 합니다. thread_yield()를 호출하는 타이트 루프는 바쁜 대기의 한 형태입니다.
제출 시 바쁜 대기(busy waiting)가 없어야 합니다. `thread_yield()`를 호출하는 타이트 루프는 바쁜 대기의 한 형태입니다.
## 개발 제안
과거에는 많은 그룹이 과제를 여러 부분으로 나누고, 각 그룹원이 마감일 직전까지 각자의 작업을 한 다음, 그때 그룹이 다시 모여 코드를 결합하고 제출했습니다. 이는 좋지 않은 방법입니다. 이 방법은 권장하지 않습니다. 이렇게 하는 그룹은 종종 두 가지 변경 사항이 서로 충돌하여 마지막에 많은 디버깅이 필요합니다. 이렇게 한 그룹 중 일부는 컴파일이나 부팅조차 되지 않은 코드를 제출하여 테스트를 통과하지 못했습니다.
대신 git과 같은 소스 코드 제어 시스템을 사용하여 팀의 변경 사항을 일찍 자주 통합하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 모든 사람이 다른 사람의 코드를 완성된 시점이 아니라 작성된 대로 볼 수 있으므로 당황할 상황이 줄어듭니다. 이러한 시스템을 사용하면 변경 사항을 검토하고 변경 사항으로 인해 버그가 발생하면 작동되던 이전 버전으로 돌아갈 수도 있습니다.
대신 `git`과 같은 소스 코드 제어 시스템을 사용하여 팀의 변경 사항을 일찍 자주 통합하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 모든 사람이 다른 사람의 코드를 완성된 시점이 아니라 작성된 대로 볼 수 있으므로 당황할 상황이 줄어듭니다. 이러한 시스템을 사용하면 변경 사항을 검토하고 변경 사항으로 인해 버그가 발생하면 작동되던 이전 버전으로 돌아갈 수도 있습니다.
이 프로젝트와 후속 프로젝트를 진행하는 동안 이해하지 못하는 버그가 발생할거라 생각해야 합니다. 그럴 때, 디버깅 도구에 대한 부록을 다시 읽어보세요. 여기에는 속도를 높이는 데 도움이 되는 유용한 디버깅 팁이 많습니다(디버깅 도구 참조). 모든 커널 패닉이나 어설션 실패 시 해결하는 데 도움이 될 백트레이스에 대한 섹션을 꼭 읽어보세요(백트레이스 참조).
이 프로젝트와 후속 프로젝트를 진행하는 동안 이해하지 못하는 버그가 발생할거라 생각해야 합니다. 그럴 때, 디버깅 도구에 대한 부록을 다시 읽어보세요. 여기에는 속도를 높이는 데 도움이 되는 유용한 디버깅 팁이 많습니다(`Debugging Tools` 참조). 모든 커널 패닉이나 어설션 실패 시 해결하는 데 도움이 될 백트레이스에 대한 섹션을 꼭 읽어보세요(`Backtraces` 참조).
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