init.c 의 main 함수가 실행되면서 핀토스가 실행될 때의 과정을 짚어보려고 한다.

• 프로젝트 2까지 마쳤을 때, init.c 의 main 함수 정의의 전문은 아래와 같다. 이를 한 부분씩 뜯어서 살펴보려고 한다.

1. bss_init

   	/* Clear BSS and get machine's RAM size. */
   	bss_init ();
   

2. command line을 읽어서 argv 배열로 파싱하고 옵션에 따라 flag 업데이트

   	/* Break command line into arguments and parse options. 
   	현재 argv 만약 명령어가 run alarm-single 이었으면, argv[0] = run, argv[1] = alarm-single, argv[2]= NULL  */ 
   	argv = read_command_line (); 
   
   	/* 명령어에 옵션들이 있으면, 옵션에 따라 필요한 flag들을 업데이트 */
   	argv = parse_options (argv);
   

3. 스레딩 시스템 초기화 - main 스레드 생성

   /* Initialize ourselves as a thread so we can use locks,then enable console locking. */
   	thread_init (); //* thread_init을 통해 main 쓰레드를 생성 
   

   현재 실행 중인 흐름 자체를 ‘main’ thread 로 탈바꿈한다. 이 작업은 thread_init 함수를 호출함으로서 이루어지는데, 이 함수에서 이루어지는 일을 간단하게 요약하면 스레딩 시스템에 필요한 초기화*(tid_lock 초기화, ready_list 리스트 초기화, destruction_req 리스트 초기화, sleep_list 초기화, 각종 세마포어 초기화, 그 외 여러 변수들 초기화)* 를 진행하고, main 이라는 이름의 스레드를 초기화한 후 tid와 status를 부여한다.

   🔎  running_thread는 아래와 같은 매크로 함수다 #define **running_thread**() ((struct **thread** *)(**pg_round_down**(**rrsp**())))

   🔎  원래 init_thread 함수는 thread_create을 할 때 호출되는 함수인데, 여기서는 바로 init_thread만 호출해서 현재 메모리 공간에 main 스레드를 생성한다!

   • 🔎  thread_init () 함수 전문
   • 🔎  init_thread()

4. console_lock 초기화

   console_init (); // * cosole_init을 통해 console_lock을 init
   

   • console_init 함수 전문

5. 메모리 시스템 초기화

   uint64_t mem_end;
   
   	...
   
   	mem_end = palloc_init ();
   	malloc_init ();
   	paging_init (mem_end);
   
   #ifdef USERPROG
   	tss_init ();
   	gdt_init ();
   #endif
   

   • palloc_init : 페이지 할당기를 초기화 한 후, 메모리 크기를 반환.
   • malloc_init : malloc() descriptor 초기화
   • paging_init : 페이지 테이블을 커널 가상 매핑으로 덮어씌운 후 CPU가 새 페이지 디렉토리를 사용하도록 설정한다. base_pml4 라는 포인터는 pml4 를 가리키게 된다.

6. 인터럽트 핸들러 초기화

   	/* Initialize interrupt handlers. */
   	intr_init ();
   	timer_init ();
   	kbd_init ();
   	input_init ();
   #ifdef USERPROG
   	exception_init ();
   	syscall_init ();
   #endif
   

7. 스레드 스케쥴러 및 인터럽스 시작

   /* Start thread scheduler and enable interrupts. */
   	thread_start ();
   	serial_init_queue ();
   	timer_calibrate ();
   

8. 파일시스템 초기화

   #ifdef FILESYS
   	/* Initialize file system. */
   	disk_init ();
   	filesys_init (format_filesys);
   #endif
   

9. 가상메모리 초기화

   #ifdef VM
   	vm_init ();
   #endif
   

   vm_init에 해야 하는 일들은 project 3에서 구현 → 가상메모리