CS/OS

system call system call은 유저 모드에서 커널 모드의 특권 명령을 요청하는 함수이다. i/o interrupt와 같은 메모리 자원을 제어하고 수정할 수 있는 이벤트는 메모리 보호, 버그 프로그램, 악의적 자원 사용등 때문에 유저 모드에서 발생시킬 수 없다 따라서 유저모드에서 이벤트를 발생시키고 싶을 때는 해당 이벤트를 커널 모드에서 발생시켜 달라는 요청이 필요한데 그 요청이 바로 system call이다 system call을 사용하기 위해 각 언어에서 다양한 api를 만들었는데 C에서는 print가 write() 라는 system call을 하는 대표적인 API 이다 print를 실행하면 C 라이브러리에서 알아서 write에 필요한 인자를 입력하여 write라는 systemcall을 ..

컴퓨터가 사용하는 두가지 시간 절대시간 - 평소 사용하는 시간 -> RTC(Real Time Clock) 하드웨어 사용 상대시간 - 어떤 프로그램이 시작되고 나서부터 system timer가 세는 시간 (from now, from event) 컴퓨터는 time driven system이다. system timer는 특정 hz마다 주기적으로 interrupt를 발생시킨다 -> PIT(Programmable Interval Timer) 하드웨어 사용 특별한 전역 변수를 생성해서 timer interrupt가 발생될 떄마다 +1 씩 증가시키는 방식 hz - 초당 진동하는 횟수 jiffies - 리눅스에서 timer interrupt가 발생될 때 1씩 증가하는 전역변수 (hz횟수) jiffies/hz = 초 단..

OS는 kernel, system utility, shell 이렇게 3가지 소프트웨어를 가지고 있습니다. OS의 구성 kernel - why use kernel 커널은 OS의 핵심적인 기능을 수행하는 코드로, 사용자가 컴퓨터 하드웨어를 어떻게 사용할 것인가를 결정해줍니다. 사용자가 프로그램을 실행시킨다는 것은 다음과 같이 세분화할 수 있습니다. 먼저 프로그램은 CPU에 계산을 명령하는 op-code(instruction)의 집합입니다. 그 op-code들은 disk에 존재하고, 그 데이터를 memory로 이동시켜야 CPU와의 요청과 응답을 빠르게 주고 받을 수 있습니다. 이 때 커널은 op-code(프로그램)이 위치할 memory 주소를 결정하고, 만약 프로그램이 시작된다면 그 op-code들이 CPU의..

컴퓨터 발전의 초창기에 CPU는 국가적 자원이었기 때문에 processor의 사용률을 최대한 늘리는 방향으로 OS가 발전했습니다. 최초의 OS는 Monitor로, I/O 처리에 의해 발생하는 CPU의 대기시간에 CPU가 다른 프로그램을 처리할 수 있도록 프로그램들을 실시간으로 감시하여 메모리상 주소를 재배치 하는 batch System을 사용했습니다. (Maximize processor use) [batch system - https://rekodo.tistory.com/11] 하지만 하드웨어의 성능이 개선될수록 컴퓨터의 가격이 싸지고 사람의 노동 가치가 비싸지면서, CPU가 사람이 수행하는 작업들에 대해 얼마나 빠른 시간안에 응답할 수 있는지가 중요해졌습니다. (Minimize response time..

OS - mediator, resource manager OS는 하드웨어와 application 사이에서 사용자 프로그램의 작업을 처리하기 위해 하드웨어에게 어떻게 명령해야 효율적인지 (cpu 명령, 메모리 주소 할당, I/O 발생 처리 등) 어떻게 컴퓨터 자원을 편리하게 사용할 수 있는지에 목적을 두고 발전해왔습니다. OS는 application을 실행할 수 있는 편리한 interface를 제공하고, 프로세스의 생성과 끝까지의 관리에 책임을 집니다. 또한 프로그래머에게 programming interface(java, python과 같은 언어)을 원활하게 이용할 수 있는 하드웨어 사이의 interface도 OS 수준에서 정의되어 있습니다. 그리고 여러가지 컴퓨터 자원과 처리 중인 데이터가 어디로 이동할..

CPU는 i/o device와 다음과 같은 방식으로 데이터를 주고받습니다. CPU와 device가 직접 데이터를 주고받는 것이 아니라 system bus라는 데이터 전송 라인과 I/O controller라는 하드웨어를 통해 데이터를 전달하게 됩니다. System bus - Address bus : 데이터의 출발 주소와 도착 주소를 전송합니다. - Data bus : 실제 데이터 정보를 전송합니다. - Control bus : read/write와 같은 각 위치에서의 데이터 처리에 필요한 명령을 전송합니다. I/O Controller CPU가 다양한 input처리 때문에 낭비되는 시간을 줄이기 위해서 CPU 대신 I/O device에 대한 처리를 하는 하드웨어입니다. i/o controller도 데이터, ..

메모리 구조 메모리 구조란 메모리를 필요에 따라 여러 가지 단계로 나누어 둔 구조를 의미합니다. 이 구조는 CPU가 메모리에 더 빨리 접근하기 위해서 만들어졌습니다. 더 상세한 목적은 'virtual memory'를 제공하기 위함인데 virtual memory란 사용자가 메모리 계층 구조로 인해 high level 메모리의 속도 + low level에서 메모리의 사이즈와 같이 각 계층의 이점만을 사용하는 것처럼 느끼게 하는 착각을 일으키는 기술입니다. 이 virtual memory의 가장 대표적인 예가 바로 CPU안에 존재하는 Cache입니다. Cache 캐시는 Sram의 빠른 속도와 Dram의 크고 싸다는 장점만을 사용자에게 제공하는 착각을 주는 virtual memory입니다. 이는 실제로 CPU와 ..

Interrupt란 컴퓨터 프로그램 외에 다른 디바이스의 요청을 말합니다. 대표적으로 마우스, 키보드의 입력을 예로 들 수 있습니다. 이 뿐만 아니라 disk, memory 같은 하드웨어에서 CPU에 데이터를 보내는 것도 interrupt라고 할 수 있습니다. 하드웨어에서의 Interrupt 처리 이 Interrupt가 발생했을 때 다른 디바이스보다 훨씬 처리속도가 빠른 CPU는 Interrupt가 CPU에서 처리할 수 있는 형태로 바뀔 때까지 시간을 기다리게 되고, 비효율이 발생합니다. (I/O 처리기의 계산 속도