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

vm_try_handle_fault() 함수 구현

이 함수는 Page Fault가 발생했을 때, 해당 페이지가 정상적인 접근인지 판단하고,
필요한 경우 메모리에 로딩까지 수행한다.

즉, 복구 가능한 페이지 폴트를 처리하는 함수이다.
성공 시 true, 실패시 false를 반환한다.

/* Return true on success */
bool vm_try_handle_fault(struct intr_frame *f UNUSED, void *addr UNUSED,
                         bool user UNUSED, bool write UNUSED, bool not_present UNUSED)
{
  struct supplemental_page_table *spt UNUSED = &thread_current()->spt;
  struct page *page = NULL;
  /* TODO: Validate the fault */

  /* TODO: Your code goes here */

  return vm_do_claim_page(page);
}

📃 To do

• 예외적인 주소 확인
• 접근한 주소(addr)에 대해 SPT(Supplemental Page Table)에 페이지가 등록되어 있는지 확인
• 만약 해당 주소에 대한 페이지가 존재한다면, 프레임을 할당하고 메모리에 로딩
• 예외적인 접근(읽기 전용 페이지에 쓰기 시도)은 막아야함.
• 올바른 접근인 경우, 페이지를 메모리에 매핑해주고, 성공 여부 반환

---

예외적인 주소 확인

접근한 주소가 잘못된 주소인지 검사한다.

if (addr == NULL || is_kernel_vaddr(addr))
  return false;

예외 조건 : NULL 포인터, 커널 주소 공간을 접근한 사용자 접근
이러한 경우는 복구할 수 없는 접근이므로 false를 반환하여
이후 page_fault()에서 exit(-1)로 프로세스를 종료시킨다.

[참고] - userprog/exception.c

#ifdef VM
  /* For project 3 and later. */
  if (vm_try_handle_fault(f, fault_addr, user, write, not_present))
    return;
#endif
  /* Count page faults. */
  page_fault_cnt++;

  /* If the fault is true fault, show info and exit. */
  printf("Page fault at %p: %s error %s page in %s context.\n",
         fault_addr,
         not_present ? "not present" : "rights violation",
         write ? "writing" : "reading",
         user ? "user" : "kernel");
  exit(-1); // 여기서 처리!!!
  kill(f);
}

접근한 페이지가 메모리에 없을 경우 (not_present == true)

not_present == true인 경우는 해당 페이지는 현재 물리 메모리에 없다는 뜻이다.
이 경우 SPT를 통해 정보를 찾아 복구 가능하면 물리 메모리에 매핑해준다.

if (not_present)
{
  struct page *page = spt_find_page(spt, addr);
  if (page == NULL)
    return false;
  
  if (write && !page->writable)
    return false;
  
  return vm_do_claim_page(page);
}

[주소에 해당하는 페이지 탐색]

먼저, 주소에 해당하는 페이지 탐색을 한다.
➔ 현재 스레드의 SPT에서 해당 주소의 페이지 정보를 찾는다.
SPT에 등록되지 않은 주소라면 복구 불가능하므로 false 반환한다.

[쓰기 권한 검사]

쓰기 접근(write == true)인데, 해당 페이지가 writable == false라면
잘못된 접근이므로 페이지 폴트를 복구할 수 없다고 판단하여 false를 반환한다.

[페이지 메모리 매핑 요청]

해당 페이지가 아직 메모리에 올라오지 않았기 때문에,
vm_do_claim_page()를 통해 (물리) 메모리에 연결한다.

vm_do_claim_page()가 성공하면 해당 페이지가 물리 메모리에 매핑되었음을 의미하며,
이번 페이지 폴트는 성공적으로 복구된 것이다.

---

구현한 코드 - vm/vm.c

bool vm_try_handle_fault(struct intr_frame *f UNUSED, void *addr UNUSED,
                         bool user UNUSED, bool write UNUSED, bool not_present UNUSED)
{
  struct supplemental_page_table *spt UNUSED = &thread_current()->spt;

  //  잘못된 주소 예외 처리
  if (addr == NULL || is_kernel_vaddr(addr))
    return false;

  // 접근한 페이지가 메모리에 없을 경우
  if (not_present)
  {
    struct page *page = spt_find_page(spt, addr);
    if (page == NULL)
      return false;

    // 쓰기 불가능한 페이지에 write 시도한 경우
    if (write && !page->writable)
      return false;

    // 페이지를 메모리에 매핑
    return vm_do_claim_page(page);
  }
  return false;
}

---

여기까지 구현 후, test 돌려본 결과 - 59 of 141 tests failed.

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
FAIL tests/userprog/fork-once
FAIL tests/userprog/fork-multiple
FAIL tests/userprog/fork-recursive
FAIL tests/userprog/fork-read
FAIL tests/userprog/fork-close
FAIL tests/userprog/fork-boundary
FAIL tests/userprog/exec-once
FAIL tests/userprog/exec-arg
FAIL tests/userprog/exec-boundary
pass tests/userprog/exec-missing
pass tests/userprog/exec-bad-ptr
FAIL tests/userprog/exec-read
FAIL tests/userprog/wait-simple
FAIL tests/userprog/wait-twice
FAIL tests/userprog/wait-killed
pass tests/userprog/wait-bad-pid
FAIL tests/userprog/multi-recurse
FAIL tests/userprog/multi-child-fd
pass tests/userprog/rox-simple
FAIL tests/userprog/rox-child
FAIL 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
FAIL tests/vm/pt-grow-stack
pass tests/vm/pt-grow-bad
FAIL tests/vm/pt-big-stk-obj
pass tests/vm/pt-bad-addr
pass tests/vm/pt-bad-read
pass tests/vm/pt-write-code
FAIL tests/vm/pt-write-code2
FAIL tests/vm/pt-grow-stk-sc
pass tests/vm/page-linear
FAIL tests/vm/page-parallel
FAIL tests/vm/page-merge-seq
FAIL tests/vm/page-merge-par
FAIL tests/vm/page-merge-stk
FAIL tests/vm/page-merge-mm
pass tests/vm/page-shuffle
FAIL tests/vm/mmap-read
FAIL tests/vm/mmap-close
FAIL tests/vm/mmap-unmap
FAIL tests/vm/mmap-overlap
FAIL tests/vm/mmap-twice
FAIL tests/vm/mmap-write
FAIL tests/vm/mmap-ro
FAIL tests/vm/mmap-exit
FAIL tests/vm/mmap-shuffle
FAIL tests/vm/mmap-bad-fd
FAIL tests/vm/mmap-clean
FAIL tests/vm/mmap-inherit
FAIL tests/vm/mmap-misalign
FAIL tests/vm/mmap-null
FAIL tests/vm/mmap-over-code
FAIL tests/vm/mmap-over-data
FAIL tests/vm/mmap-over-stk
FAIL tests/vm/mmap-remove
FAIL tests/vm/mmap-zero
FAIL tests/vm/mmap-bad-fd2
FAIL tests/vm/mmap-bad-fd3
FAIL tests/vm/mmap-zero-len
FAIL tests/vm/mmap-off
FAIL tests/vm/mmap-bad-off
FAIL tests/vm/mmap-kernel
FAIL tests/vm/lazy-file
pass tests/vm/lazy-anon
FAIL tests/vm/swap-file
FAIL tests/vm/swap-anon
FAIL tests/vm/swap-iter
FAIL 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
FAIL tests/filesys/base/syn-read
pass tests/filesys/base/syn-remove
FAIL 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
59 of 141 tests failed.
../../tests/Make.tests:28: recipe for target 'check' failed
make: *** [check] Error 1