OS가 무엇일까
리얼 리눅스 - 리눅스 SW 기본 강의를 듣고 정리하는 OS의 역할
OS가 하는 역할의 정수
2가지 역할을 한다.
어플리케이션 관리
하드웨어 자원 관리
Core 부분
- PM(Process Management)
- MM(Memory Management)
- IRQ(Interrupt ReQuest) / exception 처리 / locking 등
Interrupt란?
HW의 전기적인 신호이다.(예. USB, SSD, Network, …) 이러한 인터럽트가 왔을때 인터럽트 처리를 해주는 함수들이 IRQ에 들어있다.
Exception이란?
프로그램 자체가 잘못 만들어진 정말로 극히 만나기 힘든 예외적인 케이스들을 Exception이라고 표현한다.
시스템콜, 페이지 폴트 등이 이러한 Exception에 해당한다.
Page Fault란? 물리적으로 메모리를 Page라는 단위로 관리하는데, 물리 메모리가 부재되어있다 라고 해서 page fault 라는 exception이 발생할 수 있다.
메모리를 management할때 가상메모리 메커니즘으로 관리하는데, 가상메모리를 썼는데 그 가상메모리가 물리메모리에 연결이 되어있지 않으면 Page fault가 발생한다.
Segmentation fault는 Page fault의 하위 항목이다.
Locking 이란?
CPU가 여러개일때, 공유 변수가 있을때 lock을 걸어놓고 쓰고 lock을 풀어놓고 함으로써 여러 CPU들이 공유된 자원을 점유하려 하면서 발생할 수 있는 문제를 막기 위한 함수들이 모여있는 부분이다.
예시 : mm_struct → 부모 프로세스가 fork를 해서 자식 프로세스가 생겼을때 메모리 관리를 위해 mm_struct 라는 자료구조를 공유해서 사용한다
2. I/O 처리
- 네트워크 스택(L4: TCP, L3: IP, L2: Device Driver, 벤더별로 NIC 카드 드라이버 제작)
- 스토리지 스택(VFS/FS/Block layer)
VFS = Virtual File System
거의 Core파트라고 볼 수 있음. 리눅스는 모든걸 파일로 보고 read,write,open을 통해 제어하게 되는데 이런걸 가능하게 하기 위해 Virtual File System이 존재한다.
FS = File System
논리적으로 파일들을 어떻게 관리할건지, 디스크 안에 어떻게 물리적으로 어떻게 블록들을 관리할건지 등의 전략이 File System layer에 있다.
Block Layer
SSD, HDD를 실질적으로 block 단위로 read,write 할 수 있게 처리해주는 layer
Device Driver
Block device, GPU, 등 다양한 것들이 device driver로 구현되어 들어있음. 결국은 하드웨어를 제어하기 위한 부분. 하드웨어 벤더들은 리눅스 커널 메인라인에 디바이스 드라이버 코드가 들어가는게 되게 중요함. 내가 만든 디바이스 드라이버 코드를 넣어야하는데 진입이 빡셈