OS Internals 운영체제는 커널로 명령어를 처리한다. 커널은 하드웨어와 소프트웨어 간의 인터페이스 역할을 하며, 시스템의 리소스를 관리하고 프로세스 간의 통신을 관리한다. 또, 운영체제는 애플리케이션과 System Call Interface로 통신한다. 애플리케이션 계층을 User space, 커널 부분을 Kernel space라 한다. 디바이스(하드웨어) 별로 어떤 드라이브가 필요한지 등의 정보를 Kernel space의 Arch-dependent kernel code가 관리한다. 시스템 콜 인터페이스와 커널은 운영체제의 다른 부분이며 다른 역할을 한다. 시스템 콜 인터페이스는 어플리케이션이 운영체제를 호출할 수 있는 인터페이스다. 커널은 시스템 콜을 수신하고 해당 요청을 처리하여 하드웨어와 상..

OS란? 하드웨어와 소프트웨어 사이에 Architecture가 존재한다. 애플리케이션 계층에 있는 어떤 애플리케이션이던 실행시키려면 하드웨어가 어떻게 동작할지 관리해야 하는데, 이를 Architecture 시스템 소프트웨어가 도와준다. 그리고 그 위에 OS가 존재한다. OS가 어느 위치에 존재하는지 잘 알아야 한다. 애플리케이션 view에서 OS 프로그램을 위한 실행할 수 있는 환경 제공을 제공한다. abstract view를 제공한다. 프로세서를 스레드로 제공한다. 메모리를 Address spaces라는 가상의 메모리를 제공한다. 디렉터리, 파일들처럼 밑에서 동작하는 디테일은 모르는 채로 사용할 수 있도록 추상화된 시각을 제공한다. I/O 장치, 네트워크를 파일로 다룰 수 있게 해 준다. 시스템 vie..

Locality와 메모리 구조 Temporal locality : 내가 한 번 액세스 한 데이터는 조만간 또 액세스 할 가능성이 높은 데이터로, for문에 사용되는 명령어도 여기 속한다. Spatial locality : 메모리에 특정한 곳을 엑세스하면 주변에 액세스 할 가능성이 높은 데이터로 배열이 속한다. 메모리 계층은 모든건 storage에 저장하고 최근에 방문한 데이터를 CPU에 가까운 DRAM(Main Memory)에 캐싱해 놓고 좀 더 최근에 방문한 데이터를 매우 빠른 SRAM에 캐싱해 놓는다. 여기서 Locality 특성이 사용된다. 어떤 데이터를 엑세스하고싶을 때 SRAM에 있다면 히트가 났다고 하고 없어서 lower level까지 가야 한다면 미스가 났다고 한다. 데이터에 액세스 하는 과..

CPU는 프로그램의 연산을 실행하고 처리하는 컴퓨터의 제어 장치이다. 프로세서라고도 불리며 외부에서 정보를 입력받아 기억하고, 컴퓨터 프로그램의 명령어를 해석하여 연산하고 외부로 출력하는 역할을 한다. 그런데, 기계어 코드로 된 명령어를 어떻게 해석할 수 있을까? Instruction Set 덕분이다. Instruction Set : CPU가 수행할 수 있는 instruction들의 집합이다. CPU를 디자인하는 사람에 따라 Instruction Set이 달라질 수 있다. CPU의 구조 CPU를 알기 전에 레지스터가 뭔지 간단하게 알 필요가 있다. 레지스터는 데이터를 일시적으로 저장하는 기억장치이다. CPU 옆에 붙어있고 매우 빠르다. CPU는 레지스터를 통해 메모리로 데이터를 전송하거나 연산하는 등의 ..

소프트웨어와 하드웨어 소프트웨어는 시스템 소프트웨어와 애플리케이션 소프트웨어로 나뉜다. 시스템 소프트웨어는 하드웨어와 함께 직접 동작하고 컴파일러, 운영체제 등이 시스템 소프트웨어에 속한다. 하드웨어는 크게 프로세서, 메모리, I/O controllers로 나뉜다. I/O 장치와 메모리가 서로 데이터를 주고받는 게 input/output이다. 이 인풋 아웃풋을 관리하는 등의 작업을 OS가 담당한다. CPU 같은 프로세서는 input을 메모리에서 가져와서 연산을 수행하고 다시 메모리에 output을 주는 과정을 통해 프로그램을 실행하는데, 이를 아키텍처라 한다. 컴퓨터에서 I/O는 보통 세 가지 단계로 이루어진다. Input : 외부에서 컴퓨터로 데이터를 가져오는 과정이다. Processing : 입력된 ..