리눅스 커널 futex로 유저스페이스 락 직접 구현하기
pthread_mutex 하나로도 충분히 락을 걸 수 있는데 왜 futex를 직접 만져야 할까. 사실 glibc의 pthread_mutex_lock 자체가 내부적으로 futex(2) syscall 위에 구현되어 있다 — 경쟁이 없을 때는 유저스페이스의 atomic CAS(compare-and-swap) 한…
리눅스 커널 DAMON으로 메모리 접근 패턴 모니터링하기
메모리 회수는 LRU 리스트로 hot/cold 페이지를 구분해야 하는데, page table의 accessed bit를 주기적으로 스캔하는 전통적 방식은 메모리가 커질수록 오버헤드가 커진다. DAMON(Data Access MONitor)은 리눅스 5.15부터 커널에 들어온 범용 데이터 접근…
Ubuntu에서 커널을 직접 빌드해 DAMON 활성화하기
Ubuntu 24.04 generic 커널은 CONFIG_DAMON이 꺼져 있어 /sys/kernel/mm/damon/admin/이 없다. 실제로 쓰려면 커널을 직접 빌드해야 한다. 현재 설정 기반으로 DAMON 옵션만 추가해 빌드·설치·재부팅하고 동작까지 확인한 기록이다. 준비 $ sudo apt-get install…
리눅스 커널에서 scatter-gather DMA 이해하기
디바이스에 넘길 버퍼가 물리적으로 연속되어 있다는 보장은 없다. vmalloc으로 받은 큰 버퍼는 물리 페이지가 여기저기 흩어져 있고, 네트워크 패킷처럼 여러 조각(헤더+페이로드)을 한 번의 전송으로 묶어야 하는 경우도 흔하다. scatter-gather DMA는…
pahole과 BTF로 구조체 메모리 레이아웃 확인하기 — 패딩부터 커널 라이브 구조체까지
구조체 필드 순서가 메모리 낭비와 캐시 효율에 영향을 준다는 건 다들 안다. 문제는 "그래서 지금 이 구조체가 얼마나 낭비하고 있는지"를 눈으로 확인하기가 쉽지 않다는 것이다. pahole은 DWARF 디버그 정보나 커널의…
KFENCE: Kernel Electric-Fence
KASAN은 힙 오버플로우나 use-after-free를 잡아내는 데 강력하지만, 모든 할당에 리다이렉션 존(redzone)과 섀도 메모리 검사를 붙이는 방식이라 오버헤드가 크고 프로덕션에 상시 켜두기는 부담스럽다. KFENCE(Kernel Electric-Fence)는 이 문제를 확률적 샘플링으로 우회한다 —…
ARM GIC v3 in Linux Kernel
ARM GICv3의 컴포넌트 구성과 초기화 흐름은 별도 글에서 다뤘다. 그런데 막상 각 레지스터를 읽고 쓰는 실제 커널 코드를 보면 writel_relaxed() 한 줄로 끝나는 경우가 드물다. 하드웨어에 값을 쓴 뒤 그…
Rust 커널 프로그래밍 가이드 — Ubuntu에서 Rust for Linux 빌드 환경 만들기
업스트림 소스를 --depth 1로 clone해 rust_minimal.o를 빌드하는 데는 성공했지만, 그 트리는 지금 부팅된 우분투 배포 커널과 버전이 다른 별개의 트리였다. 실제로 insmod까지 되려면 지금 실행 중인 커널 자체를 기준으로 빌드해야…
Rust 커널 프로그래밍 가이드 (4) — 새 모듈을 시작할 때 쓰는 템플릿과 체크리스트
1~3부에서 최소 모듈, misc device, 인터럽트 동기화를 각각 다뤘는데, 매번 module! 매크로부터 새로 채워나갔다. 실제로 새 모듈을 시작할 때는 그 반대가 편하다 — 어떤 필드가 필수고 어떤 게 선택인지, 초기화…
Rust 커널 프로그래밍 가이드 (3) — Arc/SpinLock으로 인터럽트 컨텍스트에서 상태 공유하기
2부에서는 misc device의 상태를 Mutex로 보호했다. 그런데 Mutex::lock()은 경합이 발생하면 현재 태스크를 재웠다가 나중에 깨우는 방식으로 동작한다. 하드웨어 인터럽트 핸들러(hardirq context)는 애초에 "태스크"라는 개념이 없는 컨텍스트라 이 방식이 통하지 않는다.…