lazy_load_segment() - sihyun10/pintos-lab-vm GitHub Wiki

lazy_load_segment() 함수 구현

static bool lazy_load_segment(struct page *page, void *aux);

이 함수는 페이지가 처음 접근될 때 (page fault 발생 시) 호출된다.
vm_alloc_page_with_initializer()에 등록해두었던 초기화 함수이다.
즉, 실제로 파일에서 데이터를 읽어 (물리) 메모리로 로딩하는 동작은 여기서 발생한다.
aux는 load_segment()에서 넘겨준 load_info 구조체 포인터이다.

▶︎ 동작 과정

1. aux에 담긴 정보를 꺼낸다. (file, ofs, read_bytes, zero_bytes)
2. file_read_at()으로 해당 파일에서 필요한 만큼 데이터를 읽는다.
3. 나머지 공간은 memset()을 사용해 0으로 채운다.
4. 성공 여부를 반환한다.

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1. aux를 통해 전달받은 정보를 꺼낸다.

struct load_info *info = (struct load_info *)aux;

load_segment()에 넘긴 정보를 받아온다.
(file, offset, 읽을 바이트, 0으로 채울 바이트)

struct file *file = info->file;
off_t ofs = info->ofs;
size_t page_read_bytes = info->read_bytes;
size_t page_zero_bytes = info->zero_bytes;

다음으로 필요한 값을 꺼낸다.

uint8_t *kva = page->frame->kva;

이 페이지에 매핑된 물리 프레임의 커널 가상 주소를 얻는다.
데이터를 실제로 이 주소에 채워 넣을 것이다.

2. 해당 파일에서 필요한 만큼 데이터를 읽는다.

if (file_read_at(file, kva, page_read_bytes, ofs) != (int)page_read_bytes) {
  free(info);
  return false;
}

file에서 ofs 위치부터 page_read_bytes만큼 읽어 kva로 복사한다.
파일 읽기에 실패하면 할당했던 메모리를 해제하고 false 반환한다.

3. 나머지 공간은 memset()을 사용해 0으로 초기화

memset(kva + page_read_bytes, 0, page_zero_bytes);  

4. 성공 반환한다.

return true;

이제 모든 작업이 잘 수행되었기에 true를 반환한다.

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구현한 코드

static bool
lazy_load_segment(struct page *page, void *aux)
{
  /* TODO: Load the segment from the file */
  /* TODO: This called when the first page fault occurs on address VA. */
  /* TODO: VA is available when calling this function. */

  struct load_info *info = (struct load_info *)aux;

  struct file *file = info->file;
  off_t ofs = info->ofs;
  size_t page_read_bytes = info->read_bytes;
  size_t page_zero_bytes = info->zero_bytes;

  // 실제 프레임의 커널 가상 주소 얻기
  uint8_t *kva = page->frame->kva;

  // 파일에서 필요한 만큼 읽기
  if (file_read_at(file, kva, page_read_bytes, ofs) != (int)page_read_bytes)
  {
    free(info);
    return false;
  }

  // 남은 영역은 0으로 채우기
  memset(kva + page_read_bytes, 0, page_zero_bytes);

  return true;
}

• load_info 구조체에서 파일, 오프셋, 읽기/제로 바이트 정보를 추출
• 프레임의 커널 가상 주소(kva)를 확보
• file_read_at()으로 파일 데이터로딩, 실패 시 메모리 해제 후 false 반환
• 남은 공간은 memset()으로 0으로 초기화
• true 반환