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Pintos Project 2 final report - User Program, System Call

pintos 프로젝트 2 User Program 최종보고서 입니다. argument parsing, system call 등이 구현되어 있습니다. 코드와 설명이 하나도 빠짐없이 자세히 기록되어 있어, 그대로 따라하시면 all pass 나옵니다. 한양대 pintos 문서를 참고하였습니당 악명높은 multi-oom 해결 꿀팁도 적혀있습니다.
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최초등록일 2024.06.10 최종저작일 2023.10
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Pintos Project 2 final report - User Program, System Call
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    • 💡 사용자 프로그램 및 시스템 콜 구현에 대한 실무적인 인사이트 제공
    • 📚 운영체제의 핵심 메커니즘인 프로세스 관리, 메모리 관리, 파일 시스템 동작 원리 학습 가능

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    소개

    pintos 프로젝트 2 User Program 최종보고서 입니다.
    argument parsing, system call 등이 구현되어 있습니다.
    코드와 설명이 하나도 빠짐없이 자세히 기록되어 있어,
    그대로 따라하시면 all pass 나옵니다.
    한양대 pintos 문서를 참고하였습니당
    악명높은 multi-oom 해결 꿀팁도 적혀있습니다.

    목차

    1. Process termination message
    1.1. algorithm
    1.2. function

    2. Argument passing

    3. System calls for user process
    3.1. algorithm
    3.2. data structure
    3.3. function

    4. System calls for file manipulation
    4.1. algorithm
    4.2. data structure
    4.3. function

    5. denying writes
    5.1. algorithm
    5.2. function

    6. discussion
    6.1. argument passing 오류
    6.2. bad test 오류
    6.3. multi-oom 오류
    6.4. 결과

    본문내용

    1. Process termination message
    process가 종료될 때마다 process 종료 메세지를 띄워야 한다.
    종료 메세지의 출력 예시와 형식은 아래와 같다.
    printf("%s: exit(%d\n)",variable_1, variable_2)
    ex) args-single: exit(0)
    variable_1 : process의 이름
    variable_2 : exit code
    1.1. algorithm
    exit system call을 담당하는 함수를 만들고
    함수 안에서 해당 thread를 종료시키고, 종료 메세지를 출력하도록 한다.
    process가 종료될 때마다 exit system call을 호출한다면
    해당 thread도 종료될 것이고, 종료 메세지도 출력될 것이다.
    1.2. function
    원래 기존의 pintos에서는
    해당 파일의 load에 실패한 경우 thread_exit()을 호출하였다.
    static void
    start_process (void *file_name_)

    <중 략>

    2. Argument passing
    user에 의해 입력된 command는
    프로그램 이름과 함께 부수적으로 붙는 option들이 다양하므로
    이를 모두 인식할 수 있어야 한다.
    그러나 현재 pintos는
    command line에 명령어를 입력하였을 때
    입력된 명령어 전체를 하나의 프로그램 이름으로 인식하도록 구현되어 있으며,
    프로그램 이름과 option들을 구분하여 인식하지 못하는 상태이다.
    따라서 입력된 command line을
    프로그램 이름과 option들로 parsing될 수 있게 수정한다.

    /* userprog/process.c */
    tid_t
    process_execute (const char *file_name)
    {
    char *command_line;
    char *name;
    char *remain;
    tid_t tid;
    // 메모리 할당, 메모리 할당 실패한 경우 함수종료, file_name을 comman
    command_line = palloc_get_page (0);
    if (command_line == NULL)
    return TID_ERROR;
    strlcpy (command_line, file_name, PGSIZE);

    참고자료

    · 없음
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. Process termination message
      Process termination messages are an important aspect of operating system design, as they provide critical information about the state and outcome of a process. These messages can help developers and system administrators understand why a process terminated, whether it was due to a normal exit, an error condition, or a signal from the operating system. Providing clear and informative termination messages can greatly improve the debugging and troubleshooting process, as it allows for better identification of the root cause of the issue. Additionally, well-designed termination messages can help end-users understand what happened and potentially take appropriate actions. Overall, the implementation of robust and informative process termination messages is a crucial component of a well-designed operating system.
    • 2. Argument passing
      Argument passing is a fundamental concept in computer programming, as it allows functions and processes to receive and operate on data provided by the caller. In the context of operating systems, argument passing is particularly important for system calls, where user-level processes need to communicate parameters and data to the kernel. The design of the argument passing mechanism can have a significant impact on the overall performance and efficiency of the system. Factors such as the number and size of arguments, the method of passing (e.g., stack-based, register-based), and the handling of complex data structures can all affect the system's responsiveness and resource utilization. Additionally, the security implications of argument passing must be carefully considered, as improper handling can lead to vulnerabilities such as buffer overflows or race conditions. A well-designed argument passing mechanism should balance performance, flexibility, and security to provide a robust and reliable interface between user-level processes and the operating system kernel.
    • 3. System calls for user process
      System calls are the fundamental interface between user-level processes and the operating system kernel, allowing processes to request services and access system resources. The design and implementation of system calls for user processes is a critical aspect of operating system architecture, as it directly impacts the functionality, performance, and security of the overall system. Effective system call design should provide a comprehensive and intuitive set of interfaces that cover a wide range of user-level needs, such as file I/O, process management, memory management, and inter-process communication. These system calls should be designed with careful consideration of factors such as parameter passing, error handling, and resource management to ensure efficient and reliable operation. Additionally, the security implications of system calls must be thoroughly addressed, as they represent a potential attack surface for malicious actors. Robust input validation, access control mechanisms, and privilege separation are essential to mitigate the risks associated with system call usage. Overall, the design and implementation of system calls for user processes is a critical aspect of operating system development, requiring a deep understanding of system architecture, performance optimization, and security best practices. A well-designed system call interface can greatly enhance the usability, reliability, and security of the operating system for end-users and developers alike.
    • 4. System calls for file manipulation
      System calls for file manipulation are a crucial component of operating system functionality, as they provide the interface for user-level processes to interact with the file system. The design and implementation of these system calls must balance several important considerations, including performance, reliability, and security. Efficient file manipulation system calls should offer a comprehensive set of operations, such as open, read, write, close, and seek, allowing processes to perform a wide range of file-related tasks. These system calls should be optimized for performance, minimizing overhead and maximizing throughput, while also ensuring data integrity and consistency. Security is another critical aspect of file manipulation system calls, as they represent a potential attack vector for malicious actors. Robust input validation, access control mechanisms, and privilege separation are essential to prevent unauthorized access, data corruption, or other security breaches. Additionally, the system calls should be designed to handle edge cases and error conditions gracefully, providing clear and informative error messages to aid in debugging and troubleshooting. This can include handling scenarios such as file not found, insufficient permissions, or disk full conditions. Overall, the design and implementation of system calls for file manipulation is a complex and multifaceted challenge, requiring a deep understanding of operating system architecture, file system design, performance optimization, and security best practices. A well-designed set of file manipulation system calls can greatly enhance the usability, reliability, and security of the operating system for end-users and developers.
    • 5. Denying writes
      The ability to deny writes is an important feature in operating system design, as it allows for the enforcement of access control policies and the protection of critical system resources. This functionality is particularly relevant in the context of file system management, where the operating system must ensure that only authorized processes can modify or overwrite data. Denying writes can be implemented through a variety of mechanisms, such as file permissions, access control lists (ACLs), or mandatory access control (MAC) policies. These mechanisms should be designed to provide a granular and flexible approach to managing write access, allowing system administrators to define and enforce specific rules based on user, process, or resource attributes. The implementation of write denial must also consider performance implications, as the overhead of access control checks can impact overall system responsiveness. Efficient algorithms and data structures for managing access control information, as well as the use of caching and optimization techniques, can help mitigate these performance concerns. Additionally, the write denial functionality must be designed with security in mind, ensuring that it cannot be bypassed or subverted by malicious actors. This may involve the use of trusted computing base (TCB) principles, secure boot processes, and other security-hardening techniques. Overall, the ability to deny writes is a critical feature of modern operating systems, enabling the protection of sensitive data and the enforcement of robust access control policies. The design and implementation of this functionality must balance performance, flexibility, and security considerations to provide a reliable and effective solution for system administrators and end-users.
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      이 문서는 프로젝트 2의 핵심 기능들을 체계적이고 자세하게 설명하고 있으며, 구현 과정에서 겪었던 문제점과 해결 방안을 잘 기술하고 있다.
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