Bug in Log::read_head

[Medowhill]

xv6에서는 로그로부터 복구할 때 read_head에서 블록 번호만 배열에 저장한 다음 install_trans에서 저장한 번호에 해당하는 블록을 읽어 buf를 만듭니다.

read_head:

rv6/kernel/log.c

Lines 93 to 95 in 026a808

	for (i = 0; i < log.lh.n; i++) {
	log.lh.block[i] = lh->block[i];
	}

install_trans:

rv6/kernel/log.c

Line 75 in 026a808

struct buf *dbuf = bread(log.dev, log.lh.block[tail]); // read dst

반면, rv6에서는 배열에 블록 번호 대신 BufUnlocked를 저장합니다. 이로 인해 read_head에서 블록 번호로부터 BufUnlocked를 만들어 배열에 저장해야 합니다. 현재 코드에서는 블록 번호에 해당하는 BufUnlocked를 만들기 위해 buf_unforget을 호출합니다. 그러나, buf_unforget은 주어진 블록 번호에 해당하는 BufEntry가 존재하는 경우에만 Some(buf_unlocked)가 결과로 나오고, 존재하지 않는 경우에는 None이 결과로 나옵니다. 로그를 통한 복구는 부팅 시에 이루어지는 작업이므로 해당 BufEntry가 존재할 수 없고, None이 결과가 됩니다. read_head에서는 buf_unforget의 결과에 대해 unwrap을 호출하기 때문에 결국 패닉이 발생합니다.

read_head:

rv6/kernel-rs/src/fs/log.rs

Lines 110 to 113 in 026a808

	for b in unsafe { &(*lh).block[0..(*lh).n as usize] } {
	self.lh
	.push(kernel().bcache.buf_unforget(self.dev, *b).unwrap());
	}

현재의 테스트는 로그로부터 복구하는 작업이 올바르게 이루어지는지 확인할 수 없기 때문에, 위 버그는 지금까지 발견되지 않았습니다. 버그가 실재한는 사실을 확인하기 위해, commit에서 디스크에 쓰는 작업이 끝난 뒤 이미 작성한 로그를 무효화하는 줄(아래 코드)을 지운 상태에서 파일 하나를 만들고 재부팅하면 read_head의 unwrap에서 패닉이 발생하는 것을 확인했습니다. 또한, xv6에서 동일한 수정을 한 뒤 같은 작업을 하는 경우에는 패닉 없이 정상적으로 부팅되는 것도 확인했습니다.

rv6/kernel-rs/src/fs/log.rs

Line 221 in 026a808

unsafe { self.write_head() };

이 버그는 read_head에서 실제로 디스크를 읽어 BufUnlocked를 만들도록 수정하면 해결될 것으로 보입니다. read_head가 사용되는 곳이 로그로부터 복구하는 경우뿐이므로 다른 곳에 영향을 주지도 않습니다.

추가적으로, 로그로부터 복구하는 작업이 올바르게 진행되는지 검사하는 테스트를 추가할 필요가 있어 보입니다. 이는 별도의 이슈로 만들겠습니다.