Introduction
Operating System(OS)
컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이의 중개자 역할
Operating system 의 목표
- 컴퓨터 시스템 사용을 편리하게 한다.
- 컴퓨터 하드웨어를 효율적으로 사용한다.
기본 OS 개념
- Multi-use environment
여러 유저가 동시 사용하는 환경
- Process and Scheduling
여러 프로그램 동시 실행
- User space and Kernel space
여러 프로그램을 독립적으로 작동하도록 Address space를 관리하고 User 레벨과 Kernel 레벨을 별도로 관리한다
- Basic and Advanced I/O
컴퓨터 시스템의 주요 자원이 주변장치(I/O)를 통로를 제공한다.
장단점
장점
- 오픈소스 : developer versions, stabilized version, GNU spirit(copy, modification, distrubution are possible)
- Open developer site & User group(LUG) : 정보교환
- Royalty free
단점
- 버전 업그레이드가 너무 빠르다 -> 안정화가 어려움
- Less official programs : office, game, desktop 환경
- Device drivers -> 많은 개발자들이 non-mature 한 device drivers 를 개발
-> Hidden patents & License problems
Distribution, Development, Standardization
Linux distributors
- Debian : non-commercial
- Fedora : commercial
- Various other distributions
Linux archive
Source navigation
- http://lxr.free-electrons.com/
Computter System Overview
하드웨어 -> CPU, Memory, I/O Devices
System Call 이 OS에 기능을 요청한다.
Layered Linux Structure
OS 종류 중 하나인 Linux 의 구조
kernel 이 핵심 역할이다.
하드웨어
- CPU, Memory, Disk, Peripherals
Kernel
- Process management
- File management
- Memory management
- Device management
- Network management
System Call
- Linux kernel 에 대한 프로그래머의 기능 인터페이스
- application은 system call 을 이용해서 직접 접근 가능
- system call 을 감싼 shell, library routines 을 통해서 접근 가능
Commands, Utilities, Application programs
- request kernel services using library routines or system calls
System Calls vs. Library Calls
System Calls
- kernel code로 들어가는 진입점
- documented in section 2 of the linux manual(e.g. write(2) or man 2 write)
Library Calls
- transfers to user code which performs the desired functions.
- documented in section 3 of the linux manual(e.g. printf(3))
- API(application programming interface)라고도 불린다
Example : read() system call
read()는
System Call 을 사용,
fgetc(), fscanf() 는
Library Call 을 사용
System Calls by Processes
Linux System Calls Overview
File descriptor I/O
- open(); close(); creat(), read(); write();
- seek(); // random access
- fcntl(); // for file/record locking
Process control
- fork(); exec(); wait(); exit();
Thread programming
- pthread_...();
IPC 프로세스들간의 통신(상호작용)
- Pipe: pipe(); read(); write(); close();
- Message queue: …
Signal handling
- signal(); kill(); // making signal handlers;
- alarm(); pause(); sigpause(); sigblock(); sigsuspend();
- itimer (interval timer) // timer creation & handling
Memory management
- malloc(); free(); memcpy(); bzero();
- Memory mapped files: mmap(); munmap();
Synchronization
- File lock/unlock with fcntl()
- Semaphores (POSIX, SysV)
Time management
- Epoch time, calendar time managements
Network socket API (TCP, UDP)
- socket(); close();
- bind(); listen();
- accept(); connect();
- send() recv(); // TCP
- sendto(); recvfrom(); // UCP