Great Code - 데이터 타입에 관한 예제

(우선..도배해서 죄송합니다...)

요즘 64비트 caos 커널에 들어갈 printf 함수를 만들고 있는데
이상한 문제들이 생겼습니다.

32비트용으로 만들어왔던 printf를 64비트용으로 만들기 위해서
int로 사용했던 데이터 타입들을 long으로 바꾸고
va_arg 관련 매크로도 다시 만들었고
어느정도 동작이 잘 되는것 같았습니다.

그런데 아래 코드를 실행시키면 6과 7이 출력되는게 아니라
이상한 쓰레기 값이 출력되는 문제가 생겼습니다.
게다가 이 문제가 들쭉날쭉하게 발생해서 더 알수가 없었습니다.

물론 caos_printf를 32비트 일반 어플리케이션에서 호출해서 사용하면
정상적으로 출력되구요.

48 caos_printf(hello, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7); // variable list

아래과 같이 하면 또 잘되고요.

48 caos_printf(hello, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 'a'); // variable list

컴파일 옵션 다음과 같습니다.
gcc -Wall -Winline -I./include -fno-stack-protector -O2 -nostdinc -nostdlib -m64 -c printf.c

Using built-in specs.
Target: i486-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --enable-languages=c,c++,fortran,objc,obj-c++,treelang --prefix=/usr --enable-shared --with-system-zlib --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --enable-nls --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.1.3 --program-suffix=-4.1 --enable-__cxa_atexit --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-mpfr --enable-checking=release i486-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 4.1.3 20070929 (prerelease) (Ubuntu 4.1.2-16ubuntu2)

소스를 따로따로 테스트해봤는데도 별 문제가 없어서 혹시나
어셈블리 코드를 확인해봤더니
정말 이상한 것을 발견했습니다.

문제가 뭔지 아시겠지요?
64비트이므로 스택에 데이터를 저장하고 꺼낼때
movq 명령어를 사용해야 하는데 movl을 사용해서
4바이트 데이터만 스택에 저장되고 있었습니다.
그럼 결국 출력에 4바이트 데이터 + 4바이트 쓰레기 값이 출력되는 거였습니다.

80 100122: 41 b9 05 00 00 00 mov $0x5,%r9d
81 100128: 41 b8 04 00 00 00 mov $0x4,%r8d
82 10012e: b9 03 00 00 00 mov $0x3,%ecx
83 100133: ba 02 00 00 00 mov $0x2,%edx
84 100138: be 01 00 00 00 mov $0x1,%esi
85 10013d: bf 00 12 10 00 mov $0x101200,%edi
86 100142: 31 c0 xor %eax,%eax
87 100144: c7 44 24 08 07 00 00 movl $0x7,0x8(%rsp)
88 10014b: 00
89 10014c: c7 04 24 06 00 00 00 movl $0x6,(%rsp)
90 100153: e8 28 06 00 00 callq 100780

그래서 다음과 같이 UL로 데이터 타입을 명확하게 지정하도록 바꿔봤더니 정상적인 값이 출력됩니다.
인자에 상수 값을 쓰지 않고 long타입 변수로 전달하면 당연히 잘 되구요.

47 caos_printf(hello, 1, 2, 3, 4, 5, 6UL, 7UL); // variable list

movq를 사용해서 8바이트 값을 쓰레기값이 없도록 스택에 저장합니다.

68 1000ea: 41 b9 05 00 00 00 mov $0x5,%r9d
69 1000f0: 41 b8 04 00 00 00 mov $0x4,%r8d
70 1000f6: b9 03 00 00 00 mov $0x3,%ecx
71 1000fb: ba 02 00 00 00 mov $0x2,%edx
72 100100: be 01 00 00 00 mov $0x1,%esi
73 100105: bf 00 12 10 00 mov $0x101200,%edi
74 10010a: 31 c0 xor %eax,%eax
75 10010c: 48 c7 44 24 08 07 00 movq $0x7,0x8(%rsp)
76 100113: 00 00
77 100115: 48 c7 04 24 06 00 00 movq $0x6,(%rsp)
78 10011c: 00
79 10011d: e8 5e 06 00 00 callq 100780

일단 지금은 32비트 머신밖에 없어서 gcc에서 m64 옵션으로 사용하고 있는데
gcc가 32비트 기반이라 그런지 모르겠네요.
어쩌면 어플리케이션이 동작할 때는 스택이 0으로 초기화되서 그런건지도 모르겠습니다.
정확한 것은 64비트 머신에서 더 해봐야겠지요.

어쨌든 원인은 정확하게 모르겠습니다만
중요한 것은 상수 데이터를 넘길때는 정확하게 데이터 형을 표시해줘야한다는 것입니다.

하루를 꼬박 고민했는데 어찌보면 기초적일수도 있는 것을 제가 무심하게 생각하고 있었습니다.
기본기가 중요하다는 것을 다시한번 느꼈습니다.

오프라인 스터디때 좀더 자세히 이야기해보겠습니다.