시스템 콜을 통해서만 커널에 접근할 수 있다.
그렇다면, 시스템 콜은 어떻게 이뤄지는 것일까?

먼저, 커널에는 시스템 콜 함수가 정의되어 있다.
== Study/Operating System/Project 1에서 우리는 시스템 콜 함수를 추가하고, 이를 호출하는 일을 했었다.

여기에는 크게 3가지 일이 필요하다.

(1) 커널 함수를 정의한다.
(2) 테이블에 커널 함수를 등록한다.
(3) 헤더 파일에 커널함수를 선언한다.

커널 함수 정의 Definition

가장 먼저, 정의하려는 시스템 콜 동작을 구현해야 한다.
이를 위해서는 커널에 내가 원하는 함수를 작성해야 한다.
따라서 다음 위치에 내가 원하는 함수들이 포함된 소스 파일을 생성했다.

.../linux-4.20.11/kernel/sslab_my_stack.c

Project 1에서는 해당 소스 파일에 스택에 push와 pop을 하는 함수를 정의했다.

시스템 콜 함수 등록 Registering or Mapping

정의한 커널 함수를 유저 프로그램에서 사용하기 위해서는 반드시 시스템 콜 테이블에 함수를 등록해 놓아야 한다. 유저 프로그램은 임의의 커널 함수에 접근하는 것이 불가능하기 때문이다. 유저 프로그램은 반드시 시스템 콜 식별번호를 통해서만 커널 함수에 접근할 수 있다. 이렇게 하는 이유는, 유저 프로그램이 커널함수를 미리 정해진 범위, 즉 허용된 범위에서만 접근하도록 제한하기 위함이다.

만약, 시스템 콜 테이블에 식별번호를 맵핑시켜놓지 않는다면, 앞서 정의한 커널 함수는 시스템 콜 함수로서 작동할 수 없을 것이다. (일반적으로 시스템 콜 함수는 테이블에 정의되어 유저가 사용할 수 있는 커널 함수를 의미한다.)

시스템 콜 테이블의 위치는 다음과 같다.

.../linux-4.20.11/arch/x86/entry/sysccalls/syscall_64.tbl

시스템 콜 함수 선언 Declaration

작성한 커널 함수는 소스 코드로 이루어져 있다. 소스 코드가 작동하기 위해서는 컴파일 단계를 거쳐야 한다. 이때 컴파일러는 정의된 함수의 프로토타입을 필요로 한다. 이것은 컴파일러가 각 소스 파일을 독립적으로 컴파일하기 때문이다.
각 소스 파일은 다른 소스 파일에 대한 정보가 없다. 이때 만약 다른 소스 파일에서 정의된 함수를 호출한다면, 컴파일러는 그 함수의 존재와 시그니처를 알아야 성공적으로 오브젝트 파일을 만들 수 있다. (하지만 내가 추가한 함수는 어디서도 재사용되지 않아서 사실 선언 안해도 되긴함)

이러한 함수 선언부를 헤더 파일이라 부른다. 여러모로 인터프리터 언어인 파이썬과는 다르게 작동하는 것 같다.

시스템 콜 헤더 파일의 위치는 다음과 같다.

.../linux-4.20.11/include/linux/syscalls.h

Makefile

컴파일과 빌드 과정 자동화를 위한 스크립트 파일,

.../linux-4.20.11/kernel/Makefile