리눅스(Linux) 시스템 기본 구조

 

Linux?

오픈소스 운영 체제(OS). 운영 체제(Operating System, OS)는 CPU, 메모리, 스토리지처럼 시스템의 하드웨어와 리소스를 직접 관리하는 소프트웨어. OS는 애플리케이션과 하드웨어 사이에서 모든 소프트웨어와 작업을 수행하는 물리적 리소스를 연결

 

Linux는 크게 아래 3가지로 구성 됨

1. 부트로더(Boot loader)

2. 커널(Kernel)

3. 파일 시스템(File system)

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1. 부트로더(Boot loader)

OS가 시작되기 전 실행되어 커널을 메모리에 올려 OS를 실행 시켜 줌

 

1-1. 부트로더의 기능

- 메모리 초기와

- 하드웨어 초기와

- 네트워크 초기와

- 사용자 인터페이스 기능

 

1-2. 부트로더의 동작

- 압축 되어 있는 커널 이미지를 메모리에 복사

- 커널 이미지의 압축을 품

- 커널을 실행

- 루트 파일시스템을 마운트

- OS 운영에 필요한 프로그램을 실행

 

1-3. 부트로더의 종류

- U-Boot(Universal Bootloadcer)

- LILO(Linux Loader)

- GRUB(GRand Unified Bootloader)

- RedBoot

- BLOB(Boot Loader Object)

 

1-4. U-Boot의 구조

- uboot는 여러개의 디렉토리로 구성 되어 있음

 

 

2. 커널(Kernel)

- 시스템의 자원을 관리해주는 OS의 핵심부

- 컴퓨터 하드웨어솨 소프트웨어를 이어주는 핵심 인터페이스

- 두 가지 관리 리소스 사이에서 최대한 효율적으로 통신

 

2-1. 커널의 기능

OS의 핵심. 메모리에 상주하며 CPU에 명령을 내리는 소프트웨어

커널은 다음과 같은 4가지 기능을 수행

 

- 메모리 관리

: 메모리가 어디에서 무엇을 저장하는데 얼마나 사용되는지 추적

 

- 프로세스 관리

: 어느 프로세스가 CPU를 얼마나 사용할지 결정(스케쥴링)

 

- 장치 드라이버

: 하드웨어와 프로세스 사이에서 중재자/인터프리터 역할을 수행

 

- 시스템 호출 및 보안

: 프로세스의 서비스 요청을 수신

 

2-2. 커널의 종류

- 단일형 커널(Monolithic Kernel)

- 마이크로 커널(Micro Kernel)

- 하이브리드 커널(Hybrid Kernel)

등이 있다.

 

2-3. 시스템 콜(System Call)

- 사용자가 접근할 수 없는 커널 메모리, 커널 데이터 등을 대신해서 접근해 주는 인터페이스

- Application Program은 user mode에서 수행 되며 하드웨어 직접 접근과 메모리에 대한 허용되지 않는 접근이 제한됨

- open(), read(), write(), close() 등이 있음

 

 

3. 파일 시스템(File system)

파일 시스템은 OS에서 파일 또는 자료에 쉽게 접근할 수 있도록 보관하거나 조직하는 체계

저장장치의 많은 파일을 관리하는 방법이 파일 시스템

 

- ex4

: ex4는 1EB까지 지원. ex3은 16TB까지 지원(TB(테라) < PB(페타) < EB(엑사)

 

- swap

: swap 공간으로 사용되는 파일 시스템

 

- xfs

: 64bit 고성능 저널링 파일 시스템

 

- iso9660

: DVD/CD-ROM을 위한 표준 파일 시스템으로 읽기만 가능

 

- nfs(network file system)

: 원격 서버에서 파일 시스템을 마운트 할 때 사용