Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
カーネルコードの歩き方
Search
Satoru Takeuchi
PRO
May 24, 2023
Technology
4
3.9k
カーネルコードの歩き方
以下イベントのセッションスライドです。
https://techfeed.io/events/techfeed-experts-night-19
Satoru Takeuchi
PRO
May 24, 2023
Tweet
Share
More Decks by Satoru Takeuchi
See All by Satoru Takeuchi
デバイスにアクセスするデバイスファイル
sat
PRO
1
20
ファイルシステムのデータを ブロックデバイスへの操作で変更
sat
PRO
1
16
デバイスドライバ
sat
PRO
0
21
マルチスレッドの実現方法 ~カーネルスレッドとユーザスレッド~
sat
PRO
2
56
共有メモリ
sat
PRO
3
47
マルチスレッドプログラム
sat
PRO
3
40
Linuxのブートプロセス initramfs編
sat
PRO
2
51
Linuxのブートプロセス
sat
PRO
6
160
シェルのジョブ
sat
PRO
1
32
Other Decks in Technology
See All in Technology
AndroidアプリエンジニアもMCPを触ろう
kgmyshin
2
570
社会人力と研究力ー博士号をキャリアの武器にするー
kentaro
2
100
ここはMCPの夜明けまえ
nwiizo
32
13k
バクラクの認証基盤の成長と現在地 / bakuraku-authn-platform
convto
4
880
SnowflakeとDatabricks両方でRAGを構築してみた
kameitomohiro
1
560
生成AIによるCloud Native基盤構築の可能性と実践的ガードレールの敷設について
nwiizo
7
1.4k
クラウドネイティブ環境の脅威モデリング
kyohmizu
1
270
コードや知識を組み込む / Incorporating Codes and Knowledge
ks91
PRO
0
160
テストって楽しい!開発を加速させるテストの魅力 / Testing is Fun! The Fascinating of Testing to Accelerate Development
aiandrox
0
160
Perl歴約10年のエンジニアがフルスタックTypeScriptに出会ってみた
papix
1
260
Oracle Cloud Infrastructure:2025年4月度サービス・アップデート
oracle4engineer
PRO
0
320
Dynamic Reteaming And Self Organization
miholovesq
3
740
Featured
See All Featured
Done Done
chrislema
184
16k
Building Better People: How to give real-time feedback that sticks.
wjessup
367
19k
Making Projects Easy
brettharned
116
6.2k
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
10
780
Evolution of real-time – Irina Nazarova, EuRuKo, 2024
irinanazarova
8
690
Speed Design
sergeychernyshev
29
920
The Psychology of Web Performance [Beyond Tellerrand 2023]
tammyeverts
47
2.7k
Adopting Sorbet at Scale
ufuk
76
9.3k
Building Flexible Design Systems
yeseniaperezcruz
329
39k
Unsuck your backbone
ammeep
671
57k
Documentation Writing (for coders)
carmenintech
70
4.7k
Improving Core Web Vitals using Speculation Rules API
sergeychernyshev
13
820
Transcript
カーネルコードの歩き方 May. 24, 2023 Satoru Takeuchi twitter: satoru_takeuchi 1
はじめに • 著者 ◦ 社会人一年生から15年くらいカーネル開発 /サポートをやってきた ◦ 今も必要に応じてカーネルソースを見ている • 本LTで学べること
◦ Linuxのカーネルソースの読み方についての勘所 ◦ 汎用的な、あらゆるソースコードの読み方についても同様の知識 • 前提知識 ◦ なんらかのプログラミング経験がある ◦ Gitが使える 2
Linuxカーネルソースの規模感 • V6.3時点で > 3,000万行 • バージョン間の変化: v6.2 -> v6.3(リリース間隔は約2か月)
◦ コミット数: > 15,000 ◦ 増加した行数: > 47,000 3
Linuxカーネルソースの規模感 • V6.3時点で > 3,000万行 • バージョン間の変化: v6.2 -> v6.3(リリース間隔は約2か月)
◦ コミット数: > 15,000 ◦ 増加した行数: > 47,000 • 目的を定めずに「とりあえず読んでみるか」はかな り厳しい! 4
読むコツ • 明確、かつ、小さめの目標を立てる ◦ 「カーネルを完全に理解したい」 => つらい(3000万行) ◦ 「この機能でこのオプションを使ったときの挙動を知りたい」 =>
それならなんとか(1000行) • gitなどのツールを駆使して読まなければならないコード量を減らす • 読むだけでなく実際に動かしてみる • 本やWeb記事を読んで前提知識を適宜身に着ける(スライド末尾の付録参照) ◦ OSカーネルの専門知識 ◦ Linuxカーネルの独自用語 5
実例 • きっかけ ◦ 出版した書籍で言及していた /proc/sys/kernel/sched_latency_nsというファイルが存在しないと読 者に突っ込まれた ▪ https://zenn.dev/satoru_takeuchi/articles/cec2160c6b1b13 ◦
実機検証はしたはずだが …なぜだ!? • 問題のスコープ ◦ 読者のカーネル(v5.15)でファイルがなくなっているのかを確認 ◦ 本当になくなっていたのであれば、いつなくなったかの確認 6
まずやること • v5.15のソースをチェックアウトして読む 7
まずやること • V5.15のソースをチェックアウトして読む…のはめんどくさいので、まずは 実機で確認 • 読まなくても動かせばわかることがいっぱいある! 8
実機検証 • やること ◦ 特定のカーネルでブートしたシステムにログインして /proc/sys/kernel/sched_latency_nsファイルが あるかどうか確認 • 結果 ◦
自分の環境のカーネルバージョン (v5.4) ▪ ファイルはあった ◦ 読者のカーネルバージョン (v5.15) ▪ ファイルはなかった 9
どこのバージョンで変化があったか確認 • V5.4, v5.5, v5.6…と、カーネルバージョンを一個づつ変えて動作確認 10
どこのバージョンで変化があったか確認 • V5.4, v5.5, v5.6…と、カーネルバージョンを一個づつ変えて動作確認…は、め んどくさそうなので以下のようなことをした 1. V5.4のソース上でsched_latency_nsをgrepで検索して、このファイ ルを作っている処理を見つける 2.
V5.15のソース上で上記処理が存在していないことを確認 3. 上記処理がいつ無くなったかを、ソースコードのバイナリサーチ(後述) によって確認 11
ソースコードのバイナリサーチ 1. v5.4とv5.15の中間のv5.9をチェックアウトして、処理があることを確認 2. V5.9とv5.15の中間のv5.12をチェックアウトして、処理があることを確認 3. v5.12とv5.15の中間の…というのを繰り返す 4. 最終的にv5.13において処理が無くなったことを特定 12
大事なこと • 実はソースをあんまり読んでいない • 一見ソースを読まなければならないようなときも、読む前にかなりの絞り込みができ る • 「どこで読み始めるか」という最適解は無い ◦ 考えられる選択肢のうち「なんとなく一番たくさん楽できそう」なものから順番に試してみるのがヨシ
◦ 「なんとなく一番楽できそう」なものを推測するのは経験を積むほどうまくなる ◦ 最初から最善を求めると身動きできなくなるので、とにかく回数をこなすとよい 13
おわりに • Linuxカーネルはものすごく大規模 • まともに挑むと道に迷うだけ • 目的を明確化した上で読むべき場所を減らしていく • 読むための基礎知識をWebや書籍で適宜得る必要がある •
経験がものをいう • Happy Hacking! 14
参考書籍 • 詳解Linuxカーネル ◦ https://amzn.to/3IvCneV ◦ 昔の本だが概念の理解には役立つ。実装の説明は流し読みかスルーでいい • Linux Kernel
Development 3rd edition ◦ https://amzn.to/439tW0y ◦ これまた古い本だが概念の理解に役立つ。詳解 Linuxカーネルよりだいぶ読みやすい • Linuxのしくみ 増補改訂版 ◦ https://amzn.to/45keroj ◦ 概念の理解に役立つ。この中ではいちばんやさしい。ソースは出てこない • Linux Kernel Programming ◦ https://amzn.to/41USNnV ◦ いまのところ一番新しい本。 11月に第二版が出るらしい 15
参考サイト • Linux Kernel Newbies ◦ https://kernelnewbies.org/ ◦ カーネル関連用語解説や、どのバージョンでどんな機能が入ったかなどが書いている •
LWN.net ◦ https://lwn.net/ ◦ Linux Kernelのホットなトピックを扱うニュースサイト 16