📀 KAIST:PINTOS | Implementation | open

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  

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목표

int sys_open(const char *file);

• 유저 프로그램이 open()을 호출했을 때
• 파일 시스템에서 해당 이름의 파일을 찾아 열고
• 파일 디스크립터(fd)를 반환
• 실패 시 -1 반환

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수정한 파일

• threads/thread.h
• threads/thread.c
• userprog/syscall.c
• userprog/syscall.h

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1. thread 구조체에 파일 디스크립터 테이블 추가

파일: threads/thread.h

#define FD_MAX 128 // 열린 파일의 최대 수

struct thread {
  ...
  struct file *fd_table[FD_MAX]; // 열린 파일 테이블
  int next_fd; // 다음으로 할당할 fd
  ...
};

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2. 스레드 초기화 코드에 초기값 설정

파일: threads/thread.c

함수: init_thread(struct thread *t, ...)

t->next_fd = 2;
for (int i = 0; i < FD_MAX; i++)
  t->fd_table[i] = NULL;

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3. syscall.c에 sys_open 함수 구현

파일: userprog/syscall.c

int sys_open(const char *file) {
  if (file == NULL || !is_user_vaddr(file) || pml4_get_page(thread_current()->pml4, file) == NULL)
    sys_exit(-1); // 포인터 유효성 검사

  lock_acquire(&file_lock); // 락 획득
  struct file *f = filesys_open(file); // 파일 열기
  lock_release(&file_lock); // 락 해제

  if (f == NULL)
    return -1; // 파일 없으면 실패

  struct thread *cur = thread_current();
  int fd = cur->next_fd;

  while (fd < FD_MAX && cur->fd_table[fd] != NULL)
    fd++; // 비어 있는 fd 찾기

  if (fd >= FD_MAX)
    return -1; // 열 수 있는 파일 초과

  cur->fd_table[fd] = f;
  cur->next_fd = fd + 1;

  return fd; // fd 반환
}

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4. syscall_handler에 open 등록

파일: userprog/syscall.c

case SYS_OPEN:
  f->R.rax = sys_open((const char *)f->R.rdi);
  break;

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5. syscall.h에 함수 선언 추가

파일: userprog/syscall.h

int sys_open(const char *file);

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테스트 결과

해당 구현을 통해 아래 테스트를 통과하였다.

• open-normal
• open-missing
• open-boundary
• open-empty
• open-null
• open-bad-ptr
• open-twice

파일 이름 유효성, 포인터 검사, 중복 오픈 처리 등 다양한 경우를 다루고 있으며
fd_table과 next_fd의 올바른 설계와 예외 처리가 중요하다.

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결론

open 시스템 콜을 구현하면서 유저 포인터 검증, 락 동기화,
파일 디스크립터 테이블 설계라는 중요한 구조들을 이해할 수 있었다.
이는 이후 read, write, fork 구현의 기반이 되는 핵심 요소이다.
이제 close 시스템 콜 구현으로 넘어갈 수 있다.