Linux Kernel(4.14) Hacks

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리눅스 커널은 정말 오픈 소스 프로젝트일까? 임베디드 에세이

리눅스 커널은 오픈 소소다. 모든 개발자나 학생들이 소스 코드를 들여다볼 수 있어 많은 정보를 알 수 있다. 함수 이름과 자료 구조를 보면서 리눅스 커널을 익힐 수 있다. 

난 운영체제를 소스 코드를 보면서 익힐 수 있는 리누즈 토발즈 및 오픈 소스 정신을 부르짖는 분들께 감사를 드리고 싶다. 리눅스 커널이 오픈 소스 프로젝트가 아니였다면 난 아마 RTOS 운영체제로 임베디드 디바이스 개발을 했거나 아예 다른 오픈 소스 프로젝트에 뛰어들었을 지도 모른다.
RTOS 회사가 알려주는 운영체제 개념도를 보면서 **그려러니** 하며 머릿속 개념으로 남아 있을 것이다.  

오픈 소스인 리눅스 커널로 누리는 혜택(?)이 있지만 만만치 않은 걸림돌이 있다.
리눅스 커널 소스 코드를 이해하면서 읽기가 너무 어렵다는 것이다. 구조체와 자료 구조가 너무 복잡하다. 

또한 리눅스 커널 소스에서 매크로를 정말 많이 쓴다. 그런데 매크로가 매크로를 5중으로 치환하면서 함수에서 쓰는 매크로 실제 값을 알기도 어렵다.

한 가지 예를 들어보자. 다음은 워크 멤버 중 data 필드로 워커 풀을 읽는 함수다.
static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
{
unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
int pool_id;

assert_rcu_or_pool_mutex();

if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
return ((struct pool_workqueue *)
(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;

pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
return NULL;

return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
}

WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK이란 매크로 변수가 어떤 값인지 바로 이해할 수 있나?

다음 코드 선언부와 같이 WORK_STRUCT_FLAG_MASK 매크로를 알려면 WORK_STRUCT_FLAG_MASK, WORK_STRUCT_FLAG_BITS, WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT, WORK_STRUCT_COLOR_BITS 매크로를 알아야 한다.
WORK_STRUCT_FLAG_MASK = (1UL << WORK_STRUCT_FLAG_BITS) - 1,
WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK = ~WORK_STRUCT_FLAG_MASK,
WORK_STRUCT_FLAG_BITS = WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT +  WORK_STRUCT_COLOR_BITS,

WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT 매크로를 분석하려고 하는데 어라? CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK이란 컨피그에 따라  WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT값이 달라진다. 
enum {
WORK_STRUCT_PENDING_BIT = 0, /* work item is pending execution */
WORK_STRUCT_DELAYED_BIT = 1, /* work item is delayed */
WORK_STRUCT_PWQ_BIT = 2, /* data points to pwq */
WORK_STRUCT_LINKED_BIT = 3, /* next work is linked to this one */
#ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
WORK_STRUCT_STATIC_BIT = 4, /* static initializer (debugobjects) */
WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT = 5, /* color for workqueue flushing */
#else
WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT = 4, /* color for workqueue flushing */
#endif 

최소 3~4년 리눅스 디바이스 드라이버를 만지면서 실무 개발에 뛰어든 개발자들을 제외하고 리눅스 커널을 처음 소스 코드로 공부한다는 것은 불가능하다. 

다른 이유는 뭘까? 
분석 중인 소스 코드가 실제 리눅스 시스템에서 어떻게 실행하는지 모르기 때문이다. 좀 유식한 말로 콜스택을 알 수 없기 때문이다.  
또한 분석 중인 코드가 컴파일되는 코드인지 모를 때도 있다. 
아예 컴파일 되지 않는 코드를 깊게 분석을 하는 가련한 개발자들을 보면 참 측은한 마음이 생긴다. 말 그대로 개삽질을 하고 있기 때문이다.

리눅스 커널을 익히기 어려운 또 다른 이유는 뭘까?
리눅스 커널을 쉽게 익힐 수 있는 툴이 부족하다. C# 프로그래밍을 하려면 C#용 Studio 프로그램을 설치하고 코딩을 하면 된다. 
그런데 리눅스 커널을 쉽게 설치하고 코딩할 수 있는 시스템이 있나? 사실 없다고 봐야 한다. 컴퓨터에 Ubuntu를 직접 설치하고 크로스 컴파일러 환경을 설정한 후 일일이 명령어를 입력해야 한다. 시스템에서 구동시키려면 엄청 손이 많이 간다. 

마지막으로 리눅스 커널을 쉽게 설명한 책이나 블로그도 없다. 
너무 이론 위주로 설명된 책이 대부분이라 신입 개발자들은 무슨 소리인지 알기 어렵고 블로그도 대부분 소스 코드 몇 줄 복사해 놓고 간단한 분석 내용을 요약해 놓은 수준에 불과하다. 

해외 신입 리눅스 개발자들은 한국과 상황이 약간 다르다. 해외 사이트의 경우 Stack Overflow나 영어로 된 리눅스 커널 입문자들을 위한 사이트가 많다. 영어만 제대로 해도 많은 정보를 얻을 수 있다.

리눅스 커널은 오픈 소스 프로젝트이지만 한국 신입 개발자들에겐 사실상 오픈 프로젝트가 아니다. 리눅스 커널 앞에 거대한 기술 장벽이 있다는 생각이 든다.
하지만 한국의 경우 이런 리눅스 커널을 익히기 위한 인프라가 절대적으로 열악하다.

4차 산업 혁명 시대가 열리면서 리눅스 디바이스 수요도 증가하고 있다. 수요 맞게 리눅스 커널 인프라를 한국에도 깔 필요가 있다. 


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덧글

  • ㅂㅂ 2018/07/11 11:43 # 삭제 답글

    숟가락으로 떠먹여줘야하나?
  • 우와 2018/07/15 00:51 # 삭제

    숟가락으로 떠 먹을수 있을 정도는 만들어줘야지.. 뭐 자료 찾을려고 보면 전부 생으로 영문 찾는거 밖에 없어서 고생하는건 매번 보이는데..
    남을 위해서 뭔가 해줄생각은 죽어도 안하는 빌어먹을 넘들..
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