System Structure

• 운영체제는 규모가 매우 크고 복잡한 소프트웨어
  • 설계시 소프트웨어의 구조를 신중히 고려해야함
• 좋은 설계를 통해 쉬워지는 것들
  • 개발
  • 수정 및 디버깅
  • 유지보수
  • 확장
• 디자인 목표 중에 좋은 것이란?
  • 설계하고자 하는 시스템의 목적에 부합한 것

OS Design Principle

• Policy
  • 무엇을 해야할지를 결정하는 상위레벨의 규칙
  • 운영체제에서는 Mechanism(구체적인 구현)을 사용하여 구현
• Mechanism
  • 무엇을 어떻게 할 것인가
  • Algorithms, Data Structures
• Policy 와 Mechanism 을 분리 : 설계를 모듈화한다.

Layering

• OS의 복잡도를 낮추기 위한 방안

  • 그로인한 Overhead가 존재

• Layer는 정의가 명확한 (well-defined) 함수들로 이루어짐

• 하나의 layer는 인접한 layer와만 통신

  • 두 단계 이상 건너뛴 layer와 직접적인 통신 X

• 불완전한 Layering

  

Kernel 내의 모듈들

CPU의 실행 모드

• System Protection을 위해서 필요

  • 각각의 Mode 별로 권한(Privilege)이 설정
  • Mode 권한에 따라서 접근할 수 있는 메모리, 실행가능 명령어 제한
  • 하드웨어의 지원이 필요
    • Intel - Ring 0 - 3,4개의 Mode 제공
    • 그 외의 프로세서 - 2개의 Mode 제공

  

• Kernel Mode

  • 모든 권한을 가짐
  • 운영체제가 실행되는 Mode
  • Privilege 명령어 실행 및 레지스터 접근 가능

• User Mode

  • Kernel Mode에 비해 권한이 낮음
  • 어플리케이션이 실행되는 Mode
  • Privilege 명령어 실행 불가