Pin을 이용하여 struct가 move되는 것을 방지

[travis1829]

교수님께서 말씀하신 대로 이미 Pin 이 필요한 부분이 많습니다. 당장 생각나는 것만 해도:

• intrusive linked list 를 사용하는 코드 (MruArena)
• virtqueue 에 접근하는 Disk
• parent process 의 포인터를 저장하는 parent field

이 정도인데 이런 것들을 지원하려면 Kernel 이 pin 이 되어야 합니다.

Originally posted by @efenniht in #241 (comment)

이와 같은 struct들에 대하여, Pin을 사용하여 struct들이 move되는 것을 방지해야 합니다. 즉, !Unpin으로 표시해야 하며, 또, &mut T 대신 Pin<&mut T>를 사용해야 합니다.

• Kernel
• Hal
• Ufs
• Disk
• List
• Kmem
• MruArena
• ArrayArena
• Procs

[travis1829]

• PR [Sub-issue of #378] Add PinnedKernel, and use Pin in locks, MruArena, and MruEntry #394 에서 MruArena을 Pin했습니다.
• PR [Closes #404] Remove PinnedKernel #405 에서 Kernel을 Pin했습니다.

[jeehoonkang]

https://github.com/jeehoonkang/rv6/tree/pin-2021-05-01 에서 진행중입니다.

[Medowhill]

Future 등에서 init할 때만 Pin을 받는지, 아니면 다른 메서드에서도 Pin을 받는지 확인해 보기.

[Medowhill]

https://github.com/rust-lang/rust/blob/c4f186f0ea443db4aacdd90a2515632c20ccd3fe/library/std/src/sys_common/remutex.rs#L49-L54

https://github.com/rust-lang/rust/blob/c4f186f0ea443db4aacdd90a2515632c20ccd3fe/library/std/src/sys_common/remutex.rs#L68

https://github.com/rust-lang/rust/blob/c4f186f0ea443db4aacdd90a2515632c20ccd3fe/library/std/src/sys_common/remutex.rs#L84

impl<T> ReentrantMutex<T> {
    /// # Unsafety
    ///
    /// This function is unsafe because it is required that `init` is called
    /// once this mutex is in its final resting place, and only then are the
    /// lock/unlock methods safe.
    pub const unsafe fn new(t: T) -> ReentrantMutex<T> {...}

    pub unsafe fn init(self: Pin<&mut Self>) {...}

    pub fn lock(self: Pin<&Self>) -> ReentrantMutexGuard<'_, T> {...}

    ...
}

Rust standard library의 ReentrantMutex 구현에서 정확히 저희가 필요한 예시를 찾았습니다. ReentrantMutex는 init된 이후에만 사용될 수 있으며, Pin된 상태에서만 사용될 수 있습니다. new와 init은 unsafe 메서드이며, init과 lock은 Pin을 인자로 받습니다. 같은 방식을 rv6에서 이 이슈와 #437 을 해결하는 데 사용하면 될 것 같습니다.