기존의 xv6에서 보다 효율적으로 동작할 수 있도록 개선합니다.
총 4번의 단계로 진행됐으며 내용은 다음과 같습니다.
xv6 스케쥴러는 Round Robin 알고리즘을 기반으로 동작하기 때문에 response time이 짧다는 장점을 가지고 있으나, 각 프로세스의 priority와 무관하게 context switch를 수행합니다. 또한, 스케쥴러는 turnaround time이 길다는 단점을 갖습니다. 기존의 스케쥴링 정책에서 priority를 고려하면서 turnaround time이 길다는 단점까지 보완하기 위해 Multi-Level Feedback Queue와 Stride Queue를 같이 사용합니다. MLFQ 정책에 의해 priority를 고려하는 대신 fairness를 보장하지 못하므로 이를 Stride Scheduling으로 보완하는 방식으로 동작합니다.
xv6는 스케쥴링 시 프로세스 단위로 context switch를 수행합니다. 하지만 프로세스끼리 리소스를 공유하지 않으므로 context switch를 할 때마다 오버헤드가 크다는 단점이 있는데, 각 프로세스를 일부 리소스를 공유하는 스레드로 구성되도록 한다면 스레드 간 context switch가 발생할 때 오버헤드가 상대적으로 작아진다는 장점이 있습니다. 동작 방식은 POSIX thread를 따릅니다.
xv6는 프로세스 간의 critical section 접근을 방지하기 위해 spinlock을 사용합니다. spinlock은 확실히 locking을 보장할 수는 있으나,
sleep()을 활용함에도 오버헤드가 크다는 단점을 갖고 있습니다. critical section에 writer가 아닌 여러 reader가 접근한다면 동시에 접근하더라도
데이터 유실을 걱정할 필요가 없으므로 Semaphore와 Readers-writer Lock을 활용합니다. 동작 방식은 각각 POSIX semaphore과 POSIX reader-writer lock을
따릅니다.
xv6의 inode는 12 direct block number와 1 single indirect pointer를 관리합니다. Single indirect pointer는 direct block을 가리키는 pointers로 구성된 block을 가리키며, Double indirect pointer는 Single indirect pointers로 구성된 block을, Triple indirect pointer는 Double indirect pointers로 구성된 block을 가리킵니다. 이 프로젝트에서는 inode가 Double indirect pointer와 Triple indirect pointer를 관리하도록 해서 최종적으로 더 많은 blocks를 관리할 수 있도록 개선합니다.