개요

이 입문 감시 정리에 이어, 최초의 서비스의 공개에 있어서 Linux의 기초 지식을 배우고, API 서버에 장해가 일어났을 때에 서버내에서 무슨 일이 일어나고 있는지, 어떻게 대처하면 좋은가를 판단할 수 있도록(듯이) 이를 위해이 기사에서는 컴퓨터 시스템의 하드웨어 구성 개요와 프로그램 구성 단위, 리눅스의 주요 기능과 그 구조의 개요를 요약했습니다. 별도의 기사에서 각 Linux의 기능인 프로세스 및 메모리 관리 메커니즘에 대한 자세한 내용을 요약합니다.

컴퓨터 시스템 개요

컴퓨터 시스템의 하드웨어 구성

컴퓨터는 주로 아래와 같은 절차를 반복하여 다양한 처리를 합니다.

입력 장치, 네트워크 어댑터를 통해 컴퓨터에서 처리를 수행하도록 요청

CPU는 메모리에서 명령을 읽고 실행하고 결과를 메모리의 데이터 저장 영역에 씁니다.

CPU는 메모리에 기록 된 처리 결과를 하드 디스크, SSD 등의 스토리지에 저장하거나 네트워크를 통해 외부 시스템으로 전송하거나 출력 장치를 통해 사람에게 알립니다.

위의 1~3과 같은 순서를 반복하여 사용자에게 의미 있는 하나의 처리로 정리한 것을 프로그램이라고 합니다. 프로그램의 종류로 크게 나누어, OS, 미들웨어, 어플리케이션이 있습니다

프로그램의 구성 단위

OS는 각종 프로그램을 프로세스라는 단위로 실행한다. 각 프로그램은 하나 이상의 프로세스로 구성됩니다.

OS(Linux) 기능

위에서 설명한 OS의 기능은 다음과 같습니다.

프로세스 관리
프로세스 스케줄러
메모리 관리
파일 시스템 실현
장치 조작

예: 장치 작업

리눅스 OS의 하나의 기능으로서 디바이스 조작을 위해서 디바이스 드라이버라고 하는 공통의 인터페이스를 제공하고 있습니다.
이렇게 하는 것으로 개발자가 여기의 디바이스의 사양에 대해 하나하나 이해하지 않고 공통의 인터페이스를 조작하는 것으로 다양한 디바이스를 취급할 수 있는 구조를 실현하고 있습니다.

또한 여러 프로세스가 동시에 장치를 조작하여 예기치 않은 동작을 방지하기 위해 장치 드라이버를 통해 제어합니다.

위 그림과 같이 사용자 모드와 커널 모드라는 두 가지 모드에 의해 보다 낮은 레이어의 처리를 보호하는 구조로 되어 있습니다. 커널 모드를 동작시키기 위해서는 유저 모드로부터 시스템 콜을 개입시켜 부르는 구조가 되어 있습니다.
디바이스 조작 이외에도, 프로세스 관리, 프로세스 스케줄러, 메모리 관리 등도 이와 같이 유저 모드와 커널 모드의 공동에 의해 실현되고 있습니다(커널 모드로 동작하는 OS의 핵이 되는 처리를 정리한 프로그램을 커널 라고 합니다)

요약

컴퓨터라고 하는 하드웨어가 어떻게 외부로부터 처리 명령을 접수해 그것을 내부에서 실행하는지의 대략적인 내용에 대해 정리해, 프로그램의 구성 단위, 그리고 그 프로그램에 의해 실현하는 Linux의 주요한 기능의 소개와 그 중 하나인 디바이스의 조작의 구조의 개요를 정리했습니다. 이 개념의 이해를 바탕으로, Linux의 메인 기능의 프로세스 관리나 메모리 관리에 대한 자세한 내용을 다음 기사 이후로 보고 싶습니다.

참고

Linux의 작동 방식
보통 리눅스 프로그래밍 제2판
리눅스 서버를 처음부터 만들 수 있는 책