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리눅스

1991년에 헬싴이 대학의 리누스 토발즈가 리눅스 커널을 기반으로 한 오픈소스 유닉스 계열의 운영체제로 GNU프로젝트로 복사,배포,이해,수정 등 모든 제한없이 공개하고 있는 운영체제로 누구나 참여하여 기여할 수 있다.

유닉스

1969 AT&T 벨 연구소의 켐 톤슨과 데니스 리치가 만든 운영체제로 POSIX표준을 따르는 운영체제

구조

• 커널 : 항상 메모리에 상주하면서 동작하는 운영체제의 핵심 부분
• 시스템 프로그램 : 라이브러리, 컴파일러, 명령어(파일, task, 네트워크, 시스템...)등

특징

• 마이크로 커널이 아닌 모놀리틱구조이며, 모듈을 도입해 마이크로 커널의 장점을 활용
  • 마이크로 커널 : 커널 공간에 꼭 필요한 기능(인터럽트, 페이징, 스케줄링, 문맥교환, IPC)만 커널수준에 포함한 것.

장점

• 사용자 임의대로 재구성 가능
• h/w를 직접 동작 가능
• 작은 커널의 크기
• 안정성 등 많은 장점 존재

쉘(Shell)

일종의 명령어 해석기로 우리가 입력한 명령어를 해석해 특정 작업을 수행하게 해주는 다리역할의 프로그램

리눅스 커널 구조

운영체제는 자원을 관리하는 일종의 자원관리자이며 관리할 자원에는 크게 물리적 자원, 추상적인 자원이 존재한다.

• 물리적인 자원 : CPU, Memory, Disk, Network 등

• 추상적인 자원 : 물리적 자원을 OS가 관리하기 위해 추상화 시킨 객체

  • Task : CPU를 추상화
  • Segment, Page : Memory를 추상화
  • File : Disk를 추상화
  • Protocol, Packet.. : Network를 추상화

각 추상적인 자원들에는 관리자들이 존재하고 물리적인 자원들을 관리하는 역할을 수행한다.

보통 /usr/src/kernels/ 디렉토리에 존재한다.

◾ 디렉토리 종류

• kernel : 태스크 관리자가 구현된 디렉토리

  • task 생성, 소멸
  • 프로그램 실행, 스케줄링, 시그널 처리
  • signal

• arch : 하드웨어의 종속적인 부분들이 구현된 디렉토리

  • intel의 x86, arm계열등 특정 하드웨어에 맞게 실행 시키기 위함

• fs : 파일시스템들과 시스템 호출이 구현된 디렉토리

  • ext2, ext3, ext4, nfs, fat, proc, xfs ..
  • open(), read(), write()
  • pipe

• mm : 메모리 관리자가 구현된 디렉토리

• driver : 디바이스 드라이버가 구현된 디렉토리

  • disk, terminal, network card 등

• net : 리눅스가 지원하는 통신 프로토콜이 구현된 디렉토리

  • 도메인 통신 프로토콜, 802.11, IPX, RPC, Bluetooth, socket 등

• ipc : 프로세스간 통신 기능이 구현된 디렉토리

  • message passing, shard memory, sema-phore...

• init : 커널의 메인 시작 함수가 구현된 디렉토리

• include : 사용하는 헤더파일들이 구현된 디렉토리

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Reference

리눅스 커널 내부구조 - 백승재, 최종무