☁ Development ☁

올해 초 안드로이드용 리눅스 커널 소스코드 받는 법에 대하여 포스팅한 적이 있다. (링크)

그런데 9월 경에 안드로이드 Git 서버가 해킹을 당하고 나서 커널 소스코드를 받을 수 있는 방법이

봉쇄되어 버렸고(서버 복구 작업에 의해) 한동안 코드를 받을 수가 없었다.

그런데 오늘 확인해 보니 드디어 안드로이드의 커널을 받을 수 있도록 오픈이 되었다. (링크)

예제: hello.c 모듈

1) hello.c C 소스 코드를 만들자.(Makefile로 컴파일 하기 위해서는 디렉토리의 경로에 한글이나 공백이 없어야 한다.)

$ mkdir demo; cd demo

$ vi hello.c

2) 다음의 라인을 추가하자.

#include <linux/init.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

static int __init hello_start(void)

{

printk(KERN_INFO "Loading hello module...\n");

printk(KERN_INFO "Hello world\n");

return 0;

}

static void __exit hello_end(void)

{

printk(KERN_INFO "Goodbye Mr.\n");

}

module_init(hello_start);

module_exit(hello_end);

3) 파일을 저장하고, 새로운 Makefile을 다음과 같이 만들자.(hello.c와 Makefile은 같은 디렉토리에 있어야 한다.)

$ vi Makefile

다음 라인들을 추가하자.

obj-m = hello.o

KVERSION = $(shell uname -r)

all:

     make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) modules

clean:

     make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) clean

     부분은 탭으로 띄워야 한다

4) 저장하고 파일을 닫자.

5) hello.c모듈을 컴파일하자.

$ make

6) 루트 계정으로 전환하고 모듈을 로드하자.

$ sudo insmod hello.ko

7) 로드된 모듈을 확인하자.

$ lsmod | less

8) /var/log/message 파일에서 메세지를 확인하자.

9) 모듈을 언로드하자.

$ rmmod hello

10) 리눅스 시스템이 부팅할때 모듈을 로드할 수 있도록, /etc/modules 파일을 수정하자.

이파일은 부팅시 로드할 커널 모듈의 이름을 가지고 있다. 먼저 해당 모듈을 /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers 에 복사하고, 다음의 단계들을 밝아 나가자.

(a) hello모듈의 디렉토리를 만들자

$ mkdir -p /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/hello

(b) 모듈을 복사하자.

$ cp hello.ko /lib/modules/$(uname -r)/kernel/drivers/hello/

(c) /etc/modules파일을 편집하자.

$ vi /etc/modules

(d) 다음 라인을 추가하자.

hello

(e) 변경된 사항을 살펴보기 위해서 재부팅하자. 그리고 lsmod나 dmesg 를 사용해서 로드된 모듈을 확인하자.

$ cat /proc/modules

OR

$ lsmod | less

-c: 커널 모듈은 독립적으로 실행 가능한 파일이 아니며, insmod를 사용하여 실행 시간 중에 커널에 링크되는 오브젝트 파일 이다. 결론적으로 모듈은 -c옵션을 주고 컴파일 해야 한다. 

-O2: 커널은 인라인 함수를 주로 사용하기 때문에 모듈은 이 옵션 플래그를 사용해야 한다. 이 옵션을 사용하지 않은 경우 어떤 어셈블러 매크로는 함수 호출 시 정상적으로 작동하지 않을 것이다. insmod는 커널에서 원하는 함수를 찾지 못하고 결국 모듈의 적재는 실패할 것이다. 

-W -Wall: 프로그램에서의 실수는 당신의 시스템을 다운 시킬 수도 있다. 컴파일러 경고 기능은 항상 켜둬라, 이것은 모듈 컴파일 뿐 아니라 당신의 모든 컴파일 행위에 적용된다. 

-isystem /lib/modules/uname -r/build/include: 컴파일 대상이 되는 커널의 헤더를 사용해야만 한다. 기본적인 /usr/include/linux를 사용하는 것은 작동하지 않을 것이다. 

-DKERNEL:이 심볼을 정의 하는 것은 헤더 파일에 이 코드가 유저 프로세스로 동작하지 않고 커널 모드에서 작동한다는 사실을 알린다. 

-DMODULE: 이 심볼은 헤더 파일에 커널 모듈을 위한 올바른 정의를 하게 한다. 

2.6 커널에서는 linux/init.h 헤더파일이 추가되었습니다. 그리고 init_module()과 cleanup_module() 이라는함수 이름 규약을 더이상 따르지 않아도 됩니다. 초기화 함수와 종료 함수는 자신이 원하는 이름으로 작성하면 되고, module_init()과 module_exit()매크로에서 초기화 함수와 종료 함수의 이름만 지정해주면 됩니다. 물론 2.4 커널의 init_module(), cleanup_module()을 사용해도 되지만, 현재 커널 해커들은 이들 함수를 전혀 사용하고 있지 않습니다. 2.4.20 이후 버전의 커널에서는 위와 같은 2.6 형식의 코드를 사용하고, gcc를 사용해서 모듈로 빌드할 수 있습니다. 2.4.20 이후 버전과 2.6 커널의 모듈은 동일한 코드를 사용할 수 있으며, 빌드 과정만 다릅니다.

2.6 커널부터는 커널 빌드에 대해서 kbuild 시스템을 사용합니다. 따라서 모듈을 빌드하기 위해서 gcc를 사용할 수 없고, Makefile을 정의하고, kbuild 시스템으로 모듈을 빌드해야 합니다.

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(){
    printf("%s", strerror(errno));
    return 0;
}

지난 시간까지 파일과 디렉터리에 관한 전반적인 내용을 다뤘다. 
파일과 파일시스템, 파일에 대한 정보를 가지고 있는 파일 디스크립터, 파일의 구조, 디렉터리의 구조에 대해서 살펴봤는데 이번시간에는 디스크 공간 할당 방법에 대해서 살펴보자.

디스크 공간 할당이란건 뭐냐면 파일을 효율적으로 저장하고 사용하기 위해 파일을 기억공간에 어떻게 할당할 것인가를 결정하는 방법이야. 
파일을 디스크 공간에 할당하는 방법에는 연속 할당 방법과 불연속 할당 방법이 있어. (불연속 할당 방법에는 섹터 단위 할당과 블록 단위 할당이 있는데 지금부터 하나씩 설명해줄께 ㅋㅋ)


연속 할당(Contiguous Allocation)은 파일을 디스크의 연속된 기억공간에 할당하는 방법으로, 생성되는 파일 크기만큼의 공간이 있어야 해.
항상 비슷하지 않아?? 저장장소에 저장시키는 방법 ㅋㅋ 연속, 불연속 ㅋㅋ 연속 할당의 특징은 아래와 같아.

- 논리적으로 연속된 레코드들이 물리적으로 인접한 공간에 저장되기 때문에 접근 시간이 빠르다.
- 디렉터리는 파일의 시작 주소와 길이에 대한 정보만 가지고 있으므로 디렉터리가 단순하고, 관리 및 구현이 용이하다.
- 파일 크기에 알맞은 연속 공간이 없을 경우 파일이 생성되지 않는다.
- 파일의 생성과 삭제가 반복되면서 단편화가 발생한다.
- 단편화를 줄이기 위해 재배치에 의한 주기적인 압축(Compaction)이 필요하다.
- 파일의 크기가 시간에 따라 변경될 경우 구현하기가 어렵다.

출처

http://wingsofgod.tistory.com/190

이번 글에서는 지난시간에 알아본 세그먼테이션 과정이 윈도우에서 실제로 어떻게 진행되는지 알아보자. 프로그램이 사용하는 논리 주소가 선형 주소로 어떻게 변경되는지를 확인함으로써 윈도우에서 세그먼테이션 과정이 어떻게 진행 되는지 확인 할 수 있다. 지난번 포스트에 관해서는 아래 링크를 참조하자.

Memory Management : Segmentation 1 

Memory Management : Segmentation 2

이번시간의 목표는 프로그램에서 사용하는 논리 주소 (Logical Address) 를 선형 주소 (Linear Address) 로 변경 함으로써 세그먼테이션 과정이 어떻게 일어나는지 확인 하는 것이다. 세그먼테이션에 대해서는 지난번 글을 확인 하도록 하자.

Memory Management : Segmentation 1

시스템 디스크립터, System Descriptor 

세그먼트 디스크립터의 S 비트가 클리어 ( 0 ) 되어 있다면, 해당 디스크립터가 가리키는 세그먼트는 시스템 디스크립터다. 그렇다면 시스템 디스크립터는 무엇인가? Intel 문서에서는 다음과 같이 정의한다

 - LDT 세그먼트 디스크립터

 - TSS 디스크립터

 - Call - Gate 디스크립터

 - Interrupt - Gate 디스크립터

 - Trap - Gate 디스크립터

 - Task - Gate 디스크립터

이렇게 6가지다. 시스템 디스크립터에 대한 인텔의 설명은 아래와 같다.

Linux kernel 을 보고 있는데, 책 마다 base kernel version 이 조금씩 달라서 source code 가 많이 차이가 나더군요.

Understanding Linux Kernel : 2.6.11 version

Professional Linux Kernel Architecture : 2.6.24 version

The Linux Kernel Archives 에서 kernel source code download 할 수 있는데, 2.6.11 이나 2.6.24 와 같이 아주 예전(?) version 의 경우에는 바로 보이지 않아서 
어떻게  download 하는지 몰랐었습니다.

혹시 저같은 분을 위하여 link 적어봅니다.  
http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/ 에 각 버전별로 압축되서 올라와 있으므로 원하시는 버전 찾으셔서 download 하실 수 있습니다.

http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/

2.6.11 source (Understanding Linux Kernel base code)

2.6.24 source (Professional Linux Kernel Architecture base code)

 

http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/ // 2.6 이전 버전도 directory 선택하여 download 가능.

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1. nabi를 설치한다

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