행복한 하루 1

안녕하세요.   이전 글에서는 유저공간에서 실행되는 프로세스를 봤습니다. 이제 커널 공간에서 실행하는 프로세스에 대해 알아보는 시간입니다.   1. 커널 스레드  커널 프로세스는 커널 공간에서만 실행되는 프로세스이며 대부분 커널 스레드 형태로 동작합니다. 리눅스 시스템 프로그래밍에서 데몬과 비슷한 처리를 하는데 데몬과 커널 스레드는 백그라운드 작업을 실행하면서 시스템 메모리, 전원 제어동작 수행합니다. 커널 스레드 특징  커널 공간에서만 실행함  유저 영역과 시스템 콜을 받지 않고 동작하는 것이 데몬과 차이  실행, 휴면 등 모든 동작을 커널에서 직접 제어 관리  대부분 커널 스레드는 시스템이 부팅할 때 생성하고 종료할 때까지 백그라운드로 실행  2. 커널 스레드 종류 1) 커널 스레드 항목 확인  ps..

안녕하세요.  이전 글에서 4_4_user_process라는 사용자 프로그램을 만들어 ftrace 메시지까지 만들어 봤습니다. 책에서는 raspbian_proc로 만들어 테스트한 내용입니다. 내용은 거의 동일합니다.   ftrace 메시지를 바탕으로 프로세스가 어떻게 생성되고 종료하는지 과정을 분석하는 내용입니다.  1. ftrace_log.c 분석 준비  분석할 내용은 get_ftrace.sh를 실행 디렉터리에 ftrace_log.c 파일로 되어 있을 것입니다.파일을 열어 확인합니다.  이전에 봤던 메시지 형태입니다. 그런데 얼마 실행하지 않은 것 같은데 많은 양의 메시지가 저장되어 있습니다. 전체 다 보는 것은 아니고 실행했던 파일 부분을 찾아서 보겠습니다.  rpi_kernel_src $ vim f..

안녕하세요.    _do_fork() 함수를 알아보기 위한 사전 정보가 조금 필요에 _do_fork() 마무리하지 못해서 추가 부분을 정리해 봅니다.  1. 유저 레벨 프로세스 생성 시 _do_fork() 함수처리 흐름  유저 레벨 프로세서 생성할 때 흐름은 아래와 같이 fork() 함수 호출하면 glibc 통해 시스템콜을 발생하고 이에 대응하는 sys_clone() 함수 호출합니다. 이후 호출을 따라가면 _do_fork() 함수를 호출합니다.  1) sys_clone 함수  sys_clone() 함수 내부를 보면 return 값(PID)을 받기 위해 _do_fork() 함수를 호출합니다.  SYSCALL_DEFINE5 매크로와 함께 커널 소스 빌드하는 과정에서 sys_ 접두사가 붙여 sys_clone으..

안녕하세요.   프로세스와 스레드에 대해 보았고, 이번에 생성하는 과정을 확인을 알아보겠습니다.  진행하기 앞서서 유저 모드와 커널 모드 부분을 먼저 알고 시작해야 할 것 같아서 앞쪽 내용에 추가해 보았습니다. 알고 있는 내용이면 이 부분은 넘어가고 아래쪽 2. 프로세스 생성부터 보면 됩니다.  1. 유저 모드와 커널 모드 그리고 영역  유저 모드와 커널 모드가 나오면, 권한에 관한 것이라고 알 수 있는데, 공간에 대한 개념이 같이 나오기 때문에 혼돈이 있을 것 같아서 나눠서 생각해 보면 좋을 것 같아서 추가해 보았습니다. 1) 유저 모드와 커널 모드 (1) 유저 모드(User Mode)  - 권한 수준: 제한된 권한을 가진 모드입니다. 응용 프로그램(예: 웹 브라우저, 문서 편집기)이 주로 유저 모드에..

안녕하세요.   드디어 디버깅의 영역에서 벗어나 프로세스의 영역으로 들어오게 되었습니다. 프로세스 부분도 양이 많아서, 배워야 할 것이 적지 않을 것으로 생각됩니다.  책 내용을 천천히 정리해 가는 것으로 생각하면 좋을 것 같습니다.  1. 프로세스란?  리눅스 개발자 입장에서 프로세스는 리눅스 시스템 메모리에 적재되어 실행을 대기하거나 실행하는 실행 흐름을 의미합니다.  프로세스를 관리하는 자료구조이자 객체를 태스크 디스크립터(task descriptor)라고 부르고 task_struct구조체로 표현합니다. 이 구조체에 프로세스가 사용하는 메모리 리소스, 프로세스 이름, 실행 시각, 프로세스 아이디(PID), 프로세스 최상단 주소와 같은 속성정보가 지정되어 있습니다. 그러나 이것만으로 프로세스의 흐름까..

안녕하세요.   지금까지 디버깅방법을 알아봤습니다. 그런데 커널 소스를 수정하는 것에 낯설게 느껴지고 수정하다가 부팅이 안되면 어떡하지 약간의 불안감도 있을 것입니다. 그래서 저도 코드를 작성할 때 한번 더 확인하고, 기존의 작업했던 내용은 SD Card 내용을 전체 백업을 하였습니다.  사실 커널 코드를 잘못 입력하거나 실수하면 시스템이 오동작할 수 있습니다. 즉 부팅이 안될 수 있습니다. 그래서 책에서는 이것을 조금 방지하고자 debugfs 드라이버 코드를 알려줍니다.  1. debugfs 드라이버 원리  전역 변수처럼 변수를 셀에서 설정 값을 주었을 때만 코드가 작동하고, 재부팅하거나 설정값을 초기화하면 원래코드로 동작하는 간단한 원리입니다.   그러나 커널 코드다 보니, 드라이버 파일로 만들어 작..

안녕하세요. 이전 글에서 printk()와 dump_stack() 함수를 확인했습니다. 두 함수에는 사용할 때 자주 호출하는 함수에는 사용하기가 어렵다는 주의점이 있었습니다. 이런 부족한 점을 충족하기 위한 커널 디버깅 소프트웨어가 필요했습니다.   1. ftrace 란?  기존의 커널 디버깅 부족함을 해결해 줄 수 있는 요구사항(함수 호출 흐름을 소스코드 수정하지 않고 확인하고 싶다, 커널의 세부 실행 정보를 출력 원함, 수십 번 호출해도 성능에 부담 주지 않았으면 함, 커널 로그도 함께 보고자 함)을 충족하는 디버깅 기능의 소프트웨어입니다.  ftrace 특징으로  - 인터럽트, 스케줄링, 커널 타이머 등의 커널 동작 추적  - 코드 수정할 필요 없이 함수 필터 지정한 함수와 호출한 함수 콜 스택 출..

안녕하세요.  이번 시간은 printk()와 dump_stack()함수에 대해 학습하고 간단하게 디버깅 하는 방법을 알아 보겠습니다.  1. printk 함수  이미 C언어를 접해본 분이라면 printf 함수에 대해 잘 알고 있을 거라 생각됩니다. 함수 끝에 k가 붙은 것처럼 kernel에서 사용하기 위한 함수라는 것을 느낄 수 있을 것입니다.  이미 커널의 수많은 내부 함수에서도 printk 함수를 이용해서 에러 정보를 커널 로그에 출력하고 있습니다.   아래 내용은 책에서 소개한 porcess.c 파일의 일부 내용입니다. __show_regs 함수가 실행되면 레지스터 내용을 커널 로그에 출력하는 일부 코드입니다.   1) printk 형식  int printk(const char *fmt, ...);..

안녕하세요.  이번 장에서는 디버깅하는 방법 예습차원에서 중요성, ftrace 내용을 알려주고 있습니다.내용 잘 학습해 보아요. 1. 디버깅의 중요성 1) 임베디드 및 BSP 개발 도중 만나는 대표적인 문제  - 부팅 도중 커널 크래시 발생 - 인터럽트 핸들러를 설정했는데 인터럽트 핸들러가 호출되지 않음 - 시스템 응답 속도가 매우 느려짐 - 파일 복사가 안됨 - 다른 개발자가 작성한 커널 코드를 만날 가능성이 높음   (디바이스 드라이버는 커널함수로 구성되어 있으며 각 서브 시스템을 담당한 개발자가 작성한 코드이기 때문입니다.)  그렇기 때문에 정상적인 동작할 때 몇 가지 내용 파악이 필요   - 함수가 실행될 때 변경되는 자료구조 - 함수가 실행되는 빈도와 실행 시간 - 실행 중인 코드를 어떤 프로세..

안녕하세요.   Rasbperry Pi를 사용하지만, 실질적으로 커널을 빌드해 볼 일을 많이 없을 것이라 생각됩니다. Device Driver 개발을 위해 커널 소스 혹은 해더를 다운로드하는 정도일 것입니다. 간단하게 커널 구성 내용과 빌드하는 방법 정도는 알아 두면 좋을 듯합니다.  언제 시점에서 테스트하느냐에 따라서 디렉터리 경로가 변경될 수 있으니 참고해서 따라 하시면 도움일 될 것입니다.  1. 커널 빌드를 위한 패키지 설치 git : 버전 관리 시스템으로, 소스 코드를 효율적으로 관리하고 공동 작업을 지원합니다. Git은 로컬과 원격 저장소 간의 코드 동기화를 가능하게 합니다. bc : 고급 계산기 언어로, 명령줄에서 수학적 계산을 수행할 수 있습니다. 특히, 스크립트에서 복잡한 계산을 처리할 ..