Computer의 이해

컴퓨터는 크게 3가지 계층을 가진다고 이해하면 됩니다.
- User 계층 : User가 사용하는 환경을 의미합니다.
- Kernel 계층 : Kernel은 OS의 핵심적인 부분으로 H/W와 S/W간 통신을 담당합니다.
- H/W 계층 : 물리적인 구성요소를 의미합니다.
H/W 계층은 실제로 Physical한 부분이고, 나머지 User와 Kernel은 Logical(Virtual)한 부분입니다.
User와 Kernel 계층은 OS와 Platform으로 이루어져 있다고 할 수 있습니다.
OS는 단순한 S/W이지만 User 계층에서 Application과 같은 Process가 잘 동작하도록 Support하고 H/W 구성요소를 관리하고 제어하는 역할을 합니다.
OS를 이해하려면 H/W에 대한 일정 수준의 지식이 필요합니다.
Computer는 CPU와 주변기기로 이루어지는데, 이때 주변기기는 키보드, 마우스, 모니터와 같은 입출력장치를 의미합나다.
이런 입출력 장치와 통신하여 동작하는데 이 과정에서 Interrupt가 발생하고 잠시 Wait이 된 사이 통신을 진행합니다.
컴퓨터가 다양한 작업을 동시에 수행할 수 있게 하는 기본 메커니즘 중 하나가 Interrupt입니다. 예를 들어, 키보드의 키를 누르면 키보드 컨트롤러는 CPU에 인터럽트를 보내어 CPU가 현재 작업을 일시 중지하고 키 누름 Event를 처리하도록 합니다.

Computer적 관점에서 Hello World

가장 기초가되는 Hello World를 출력하는 코드는 단순하게 생각하면 통신입니다.
User 계층에서 print(”hello world”)를 실행하게 되면, Kernel 계층에 미리 API로서 정의된 System Call을 호출합니다. (User to Kernel)
System Call을 받은 Kernel은 내부적으로 해당 System Call에 적절한 OS Service 또는 Driver에 전달합니다. (Kernel)
OS Service 또는 Driver는 알맞은 IRQ(Intrrupt Request)를 발생시키고, 그것을 CPU가 감지하여 잠시 Interrupt가 발생한 순간 적절한 요청을 Device에 지시합니다. (Kernel to H/W)
요청을 받은 Device는 해당 요청을 처리하고 결과를 다시 Interrupt로 요청을 한 Service 또는 Driver에게 결과를 돌려줍니다. (H/W to Kernel)
그 결과를 전달받아 최초에 요청한 User 계층까지 도달합니다. (Kernel to User)
이때 요청을 처리하는 동안 결과를 기다리면 Blocking이고, 계속 흐름이 진행되면 Non-Blocking이라고 할 수 있습니다.

<Reference>

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