[[완료]]커널 공부중에 선언된 변수들 질문

choboja의 이미지

리눅스 커널을 공부 중인 학생입니다.

함수에서 사용된 인자중에 아래와 같이 선언된 것이 있어서 질문드립니다.

const char __user *userbuf;

위와 같이 선언된것은 어떻게 해석해야되는거죠? __user라는 부분을 찾아보면 #define만 되어 있네요.

그리고 sched.h에 보면

struct cfs_rq;
struct seq_file;
struct task_group;
struct task_struct;

이렇게 선언된 것이 있는데 이건 어떻게 된거지 이해가 안되네요.
보통 구조체라면 struct task_struct my_task; 이렇게 사용해야 되지 않나요?
위의 선언(?)이 무슨 목적인지 궁금합니다.

klara의 이미지

커널소스는 잘 모르므로 일반 적인 이야기를 하자면, 컴파일 시에는 아무런 역할도 하지 않고 단순히 겉보기 좋으라고 그런 키워드를 정의하는 경우도 있습니다.

예를 들어 C++에는 추상 클래스를 명시적으로 표시하는 키워드가 없는데, #define __abstract 등으로 정의하고 선언시에 class __abstract ... 와 같이 정의하는 경우도 있지요. __user 매크로는 무언가 유저와 관련된 변수라는 걸 명시하기 위한 것처럼 보입니다.

두번째 질문은 forward declaration (전방 선언)을 찾아보세요.

bushi의 이미지

__user 라 분류된 곳에 memcpy() 등으로 들이대는 코드를 작성하면 sparse 체크에서 걸려나올겁니다. (실험해 본 적이 없어서 확답은 못드리겠습니다)
http://kldp.org/node/96789 참고하세요.

OTL

choboja의 이미지

나머지 부분은 검색해서 공부하겠습니다.
감사합니다.

imposno의 이미지

C언어 에서는 함수를 정의한다. 함수를 선언한다. 라는 말을 많이하지요.(물론 한글로 번역하자면.)
함수를 정의만 하면 되지 와~ 선언을 할까요?
다른언어도 비슷하지만 C언어에서는 함수를 호출하기전 컴파일러는 함수에 대한 정보를 미리 알고 있어야 컴파일 할 수 있습니다.
(물론 미리 함수에 대한 정보를 컴파일러에게 제공하지 않는다면 function implicit declaration 경고가 발생하지만 링크까지 잘 진행됩니다.)
따라서 함수의 헤더는 헤더 파일에 선언하고 인클루드 해서 컴파일러에게 함수에 대한 정보를 제공합니다. 파일 지역 함수(static function)같은 경우는 그냥 소스파일에 선언을 하고요.

마찬가지로 아래 코드는 구조체의 정의가 아닌 선언입니다. 즉 컴파일러에게 구조체에 대한 정보를 제공하지요.

struct cfs_rq;
struct seq_file;
struct task_group;
struct task_struct;

위와 같이 코드를 작성하게 되면 컴파일러는 cfs_rq는 구조체 타입이라는것을 알 수 있습니다.
따라서 아래와 같은 코드를 컴파일 할 수 있습니다.

void function()
{
    struct cfs_rq * st_val = get_cfs_rq();
 
    set_cfs_rq_name(st_val, "imposno"); //cfs_rq 구조체에 name이라는 멤버 변수가 있다고 가정
}

즉 구조체 포인터 변수를 선언할 수있습니다.
하지만

void function()
{
    struct cfs_rq * st_val = get_cfs_rq();
 
    puts(cfs_rq->name); // cfs_rq 구조체에 name이라는 멤버 변수가 있다고 가정
}

위와 같은 코드는 절대 컴파일 될 수 없습니다. 경고가 아닌 오류가 발생하죠.
이유는 컴파일러가 절대 멤버에 대한 정보를 알 수 없기때문이죠.
컴파일러에게 구조체에 대한 멤버 정보는 제공하지 않았기 때문이죠.

정리하자면 위와같은 구조체 선언은 구조체 멤버에 대한 은닉 테크닉(?)으로 사용할 수 있습니다.
헤더파일에 구조체 선언만 해놓고 실제 소스파일에 구조체를 정의하면 멤버에 접근할 수 없기때문입니다.
그래도 멤버에 접근할 수 있도록 해야 한다면 대부분 access함수를 제공하지요.

아~ 졸려서 횡설수설했네요.

저도 커널을 공부할 수 있는 실력이 언능됬으면 좋겠습니다.

그럼 파이팅!

승원의 이미지

앞에 __user 가 붙은 포이터는 해당 포인터가 유저 스페이스를 가리킨다는 뜻입니다.

커널 공부를 하시니 아시겠지만 커널 스페이스와 유저 스페이스는 다르거든요.

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