hash 사용 방법 - Week12-13-GOAT/pintos-vm GitHub Wiki

Pintos의 hash.h와 hash.c는 커널 내에서 사용할 수 있는 범용 해시 테이블 구현을 제공합니다. 이 구조는 특히 supplemental page table (SPT) 같은 VM 구현에서 자주 사용되며, 아래에 그 사용법을 구조체 설계부터 삽입/탐색/삭제까지 전반적으로 설명하겠습니다.

1. 구조체 설계

해시 테이블에 삽입될 구조체는 반드시 struct hash_elem 멤버를 포함해야 합니다.

#include "threads/synch.h"
#include "lib/kernel/hash.h"

struct my_entry {
int key;
int value;
struct hash_elem elem; // 필수
};

2. 해시 함수 및 비교 함수 정의

// 해시 함수
static uint64_t my_hash(const struct hash_elem *e, void *aux UNUSED) {
    struct my_entry *entry = hash_entry(e, struct my_entry, elem);
    return hash_int(entry->key);
}

// 비교 함수 (정렬 기준)
static bool my_less(const struct hash_elem *a, const struct hash_elem *b, void *aux UNUSED) {
struct my_entry *ea = hash_entry(a, struct my_entry, elem);
struct my_entry *eb = hash_entry(b, struct my_entry, elem);
return ea->key < eb->key;
}

3. 해시 테이블 초기화

struct hash my_hash_table;

void init_table(void) {
hash_init(&my_hash_table, my_hash, my_less, NULL);
}

4. 삽입

struct my_entry *e = malloc(sizeof(struct my_entry));
e->key = 42;
e->value = 100;

struct hash_elem *prev = hash_insert(&my_hash_table, &e->elem);
if (prev != NULL) {
// 기존 키가 있었다면 prev가 반환됨 → e는 삽입되지 않음
free(e);
}

5. 탐색

struct my_entry lookup;
lookup.key = 42;

struct hash_elem *found = hash_find(&my_hash_table, &lookup.elem);
if (found != NULL) {
struct my_entry *e = hash_entry(found, struct my_entry, elem);
printf("Found value: %d\n", e->value);
}

6. 삭제

struct hash_elem *deleted = hash_delete(&my_hash_table, &lookup.elem);
if (deleted != NULL) {
    struct my_entry *e = hash_entry(deleted, struct my_entry, elem);
    free(e); // 직접 메모리 해제 필요
}

7. 반복자 (iterator)

struct hash_iterator i;
hash_first(&i, &my_hash_table);
while (hash_next(&i)) {
    struct my_entry *e = hash_entry(hash_cur(&i), struct my_entry, elem);
    printf("key=%d, value=%d\n", e->key, e->value);
}

8. 전체 삭제 / 파괴

// 요소 하나를 정리하는 함수
void my_destructor(struct hash_elem *e, void *aux UNUSED) {
    struct my_entry *entry = hash_entry(e, struct my_entry, elem);
    free(entry);
}

hash_clear(&my_hash_table, my_destructor);
hash_destroy(&my_hash_table, my_destructor);

요약

동작 함수
초기화 hash_init()
삽입 hash_insert() / hash_replace()
탐색 hash_find()
삭제 hash_delete()
반복 hash_first() + hash_next()
전체 제거 hash_clear() / hash_destroy()

이 인터페이스는 대부분의 커널 데이터 구조 (e.g. SPT, FD Table 등)에 유용하며, 성능상 배열보다 월등히 유리한 경우가 많습니다. hash_entry() 매크로 사용법이 핵심이니 익숙해져야 합니다.

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