SSS-1_2. UNIX 시스템 소개 및 구조

술이달다 2020. 4. 11. 20:02

2020. 4. 11. 20:02

-UNIX 발전 과정

-UNIX의 주요 특징 (Shell, File, Process)

-Block Diagram of the Kernel

-System Call(process, file)

교재랑은 정말 아무 관련 없는 목차이다.

*강의 듣기 전에 할 것(추천)

7-zip 깔아서

pptx 압축파일 풀어서

ppt>media>media 가면 ppt 장 순서대로 media 파일이 있다.

windows 쓰면 window media player 깔아서 우클릭>고급기능>재생속도설정> 2배속(추천), 4배속 해도 될듯.

UNIX 발전 과정

(이름은 발전 과정이지만 뭔가 내용물이 다르다. 필요성에 가깝다.)

- UNIX 기반 시스템

UNIX는 서버용 OS, 모바일 OS의 기반이 되었다.

- UNIX의 필요성

Engineer : workstation/server toolbox의 기본 운영체제이며, building block, newtwork s/w에서 UNIX를 사용하기 때문.

Student : 좋은 선생님이다. (내가 이렇게 쓴거 아니고 진짜 이렇게 적혀있었음) >linux가 free software라 그렇습니다.

UNIX의 주요 특징

(및 커널)

- Time sharing : 많은 프로그램을 CPU가 쪼개서.

- Conversational System : 사용자 iterrative? 하게. (대충 여러 사용자가 이용 가능하다는 뜻인 듯.)

Shell : command interpreter
File (UNIX는 file type OS) (regular, directory, special)
Process: HDD에 있는 program(file)을 main memory로 loading하여 실행시킨 것

-System Call

파일, 프로세스를 쉽게 관리하는 기능을 제공하는 인터페이스(API)

Block DIagram of the Kernel

(Kernel: 운영체제에서 주요한 기능을 하는 부분)

1. Shell : (not kernel!! JUST OS) 사용자가 입력한 command(명령어)를 해석해주는 것. 여러 종류 있음.

장점 : redirection 가능(standard in/out의 방향을 바꿈)

2. File : hierarchical.

파일 포맷, byte stream, write용 API 포함.

특) I/O device도 파일로 취급당함 ->file type OS

protection mechanism - 보안 관점(owner, group, others, rwx)

UNIX 구조

위에서 이야기 한 친구들의 전체 모양을 그리자면 이런 모양입니다.

그래서, UNIX Kernel Architecture를 Block Diagram으로 그리자면 다음과 같다.

(각각의 구성 요소가 HDD인지 memory인지 헷갈린다. 컴퓨터 구조를 더 열심히 들었어야 했다.)

System Call (and library)

kernel에서 제공하는 함수를 user process에서 사용할 때는, system call을 통해 이용한다.

! 이 때, library라는 것이 있다. library가 function을 따로 제공하여 직접 system call을 사용하지 않고도 kernel에서 제공하는 함수를 쓸 수 있다(그림 1.1 화살표 참고). library는 user process. ex)C library func.

System Call에 대한 내용을 조금 더 자세히 살펴봅시다. (다음 주까지 System Call 구경하더라.)

1. 파일 관련

>File subsystem과 관련된 Data Structure(데이터 구조)

*(system이랑 subsystem이랑 무슨 차이인가)

교수님이 File System이라고 말씀하셨지만 설명은 File Subsystem에 대한 내용이므로 subsystem이라고 했다.

각각의 용어는 조금 다른 뜻. 좀 더 자세히 봐야 알겠지만... 일단은 링크.

File System - https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC_%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C

File SubSystem - https://www.gotothings.com/unix/the-file-subsystem.htm

- file descriptor, system file table, inode table

+ inode table : inode - file마다 하나씩 갖고 있음.

+ system file table : open file table. sys가 file을 하나씩 open할 때 마다 entry가 하나씩 생김.

+ file descriptor : process마다 자기가 open한 file을 구분하기 위해서 사용. 0/1/2 stdio.

>File type

- regular, directory, special(device file), socket(IPC), symbolic link

+ socket : 통신용. 후반에 또 자세히 합니다.

+ link : copy와 다름. 어떤 파일의 위치를 link하는 것. 찾아가는 길을 제공하는 것. (pointer랑 비슷한 것 같다.)

inode를 가지고 있으면 hard link, path name를 가지고 있으면 symbolic link.

(왜 똑같은거 두 장 있지?)

위 내용을 사진으로 보자.

*이 사진에서 v-node라는게 갑자기 등장했는데, file이 local이든 원격이든 구분하기 쉽게 하기 위해서 존재하는 node이다.

만약 다른 두개의 독립적인 process에서 같은 file을 open한다면 어떨까?

이 경우 File Synch를 맞춰줘야 한다. 이 내용은 뒤에서 배운다.

다음 그림은 dup(1)을 사용한 그림인데, dup()은 fd를 copy하는 내용이다. 이는 뒤에서 자세히 나오므로 일단 생략.

>FIle 관련 System call

- file I/O , file and directory

+basic functions that perform I/O

int open(const char *pathname, int flag, mode_t mode)	file access 하기 전에 여는 것(있던 것)	fd return (fd table의 index 값)
int create(const chat *pathname, mode_t mode)	file access 하기 전에 여는 것(없던 것)	fd return (fd table의 index 값)
int close(int filedescriptor)	open() 후 뭔가 하고
int lseek(int filedes, off_t offset, int whence)	자기가 원하는 위치로 이동하기	offset 설정
ssize_t read(int filedes, void *buff, size_t nbytes)	읽기
ssize_t write(int filedes, void *buff, size_t nbytes)	쓰기
int dup(int filedes)	fd 복사
int dup2(int filedes1, int filedes 2)	fd 1을 2로 복사
int fcntl(int filedes, int cmd.... /arg/	file control	file의 상태를 get하거나 set할 때
int ioctl(int filedes, int request, ...)	io control	device의 상태를 get하거나 set할 때