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7. 페이징 1 개요 페이징 기법을 이해하면 RAM이 512Mbyte 밖에 안되는데 32비트 시스템에서 4G에 해당하는 메모리를 각 프로세스마다 할당되는지 이해 할 수 있을 것이다. *선형주소: 프로그램상에서 만들어진 주소 물리주소: 실제 하드웨어인 RAM의 핀에 전기신호를 주어 위치를 지정하는 주소 2 페이징 구현 2-1 A20게이트 16비트 리얼 모드에선 오프셋 값으로 물리주소를 지정하는데, 0xFFFF:FFFF의 경우 물리주소로 나타내면 0x10FFEF이다. 이를 이진수로 나타내면 100001111111111101111이다. 과거 8086CPU에서 어드레스 라인이 0번에서 19번으로 20개가 존재했기 때문에 위의 주소에서 최상위 비트 1은 제외되었었다. 하지만 80286이 도입되면서 어드레스 라인이 24개가 되.. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 5.
6. 유저모드 Task switching 1 개요 유저모드의 Task switching 이 어떻게 일어나는지 살펴보고, 그를 위해 준비해야 할 것들이 무엇인지 알아보자. 여기서 주목할 점은, 태스크 스위칭에 따른 스택과 메모리의 변화가 어떻게 되는지 이다. 2 유저모드 태스크 스위칭 2-1 설정할 것 먼저 당연한 것이지만, 유저모드 세그먼트를 설정한다. GDT테이블에 DPL값3으로 등록하고, 디스크립터 셀렉터 번호도 RPL값 3으로 설정한다. 다음으로 콜게이트를 설정한다. 태스크 스위칭을 할 때, 콜게이트를 이용하여 할 것이기 때문이다. 2-2 커널->유저모드 먼저 또한 각 세그먼트들을 유저 데이터 셀렉터로 변경하고 esp도 유저모드가 쓸 esp로 변경한다. 그리고 여기서 우리는 하나의 트릭을 이용할 것이다. 앞 장에서 콜게이트가 호출 되었을 .. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 5.
5. 보호 1 개요 CPU는 때때로 커널과 함께 명령어들을 체크해 문제가 일어나지 않도록 검사한다. 합당한 명령어만 실행시키고 그렇지 않으면 커널이나 유저프로그램 자신이 이 에러를 다시 조정하도록 한다. 이 때, 체크하는 것으로는 다음과 같은 것이 있다. 1.프로그램 또는 프로세스가 세그먼트 외의 메모리 위치를 지정하지 못하게 하는 Limit Check 2.읽기, 쓰기 등의 속성에 맞게 접근되었는지 확인하는 type검사 3.접근 가능한 곳에 접근하는지 확인하는 특권레벨 체크, 4.명령어 세트 체크 위의 4가지를 검사하는데, 우리는 특권레벨과 관련된 내용을 공부할 것이다. 2 특권레벨 특권레벨과 관련된 용어를 설명하고, 특권레벨이 낮은 계층에서 레벨이 높은 계층으로 접근하는 방법들과 그 때의 스택의 변화를 알아볼 것.. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 5.
4. Task switching 1 개요 이제 OS의 핵심적인 역할이라 볼 수 있는(필자의 생각에..ㅎㅎ) 멀티 태스킹이 어떻게 구현되는지 살펴보겠다. 일단, 커널단 에서의 멀티 태스킹을 살펴보고, 다음 장에서 세그먼트 보호의 개념을 다룬 후 유저영역에서의 멀티 태스킹을 살펴볼 예정이다. CPU에서 지원하는 멀티 태스킹 기술은 2가지가 있다. Call과 Jmp를 이용한 방법이 그것이다. 각 방법들을 하나하나 살펴보자. 2 태스크 스위칭과 tss 참고로 Real mode에선 멀티 태스킹이 지원이 되지 않는다. 따라서 멀티 태스킹은 protected mode에서 작동되고 인텔 80286이상에서 태스크 스위칭을 cpu레벨에서 지원한다. 여기서 멀티 태스킹이 무엇인지 짚어보고 가자. 말 그대로 음악을 들으면서 문서작업을 하거나 영화를 보면서 .. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 5.
3. 인터럽트 처리 1 개요 인터럽트는 일반적인 의미로는 무엇인가를 방해한다는 뜻이다. 하지만 컴퓨터에선 방해한다는 의미보단, 우선순위가 높은 일을 먼저 처리하라고 알려주는 의미가 더 강하다. 인터럽트에 의해 우리는 마우스의 움직임, 키보드의 입력 등을 처리할 수 있는 것이다. 그렇다면 이러한 인터럽트를 어떻게 커널에서 처리하는지 그림으로 대략적인 개념을 잡고 가겠다. 2 PIC란?? 인터럽트의 처리루틴을 가진 테이블(IDT)를 알아보기 전에 PIC의 개념을 잡고 가자. PC는 모든 외부로부터의 인터럽트(모니터, 마우스, 프린터, 스피커 등)을 8259A라는 칩을 통하여 입력 받는다. 이 8259A를 보통 PIC라 부른다. 여기까지만 말하면 PIC와 IDT가 무슨 연관인지 궁금해 질 것이다. 인터럽트가 처리되는 과정은, P.. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 5.
2. Protected 모드로의 전환 1 개요 GDT(Global Descriptor Table)란 각종 Descriptor의 테이블을 가지고 있는 것이다. 각종 세그먼트나 여러 가지 테이블들이 어떻게 구성되어 있는지 적어놓은 하나의 메모장이라 생각하여도 좋다. 필요성은 첫째, Real mode 에서 Protected 모드로 전환하기 위해 필요한 것이다. 각 세그먼트들을 나누어야 세그먼트들의 접근 유무를 확인할 수 있기 때문이다. 둘째, GDT는 IDT(Interrupt descriptor table)의 주소 값을 가지고 있어 인터럽트가 발생 하였을 때 어떤 처리를 할 것인지 결정하는 첫 번째 역할을 한다. 이 설명만으론 뭔가 부족하다. 다음 그림은 GDT가 설정되지 않았을 때 보이는 현상이다. 마우스를 표현 하였지만, 마우스가 움직이질 않.. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 5.
메모리 구조 테스트 환경 (해당 될시에만) 운영 체제 (OS) : Windows 7 상세 분석 프로그램을 실행 시킬때, 명령어나 여러가지 데이터들이 프로세스별로 메모리(일반적으로 RAM)에 올라가게 된다. 여기서 프로세스란 컴퓨터에서 실행되고 있는 프로그램으로 간단히 생각해도 좋다. 이 때, 32bit 시스템 기준으로 OS는 가상메모리 4G를 할당하게 된다. 그리고 각 데이터들은 편리성,보안성 등의 이유로 각 세그먼트로 나뉘어 메모리에 올라가게 된다. 이 세그먼트에는 프로그램의 명령어 코드가 있는 코드 세그먼트,초기화된 전역변수나 static변수들이 위치하는 데이터 세그먼트, 초기화 되지 않은 변수들이 위치하는 Bss 세그먼트, 동적 메모리 할당을 위한 힙 세그먼트, 지역변수 들을 위한 스택 세그먼트 등으로 나눌 수.. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 4.
1.OS의 시작 1. 개요지금부터 전반적인 OS커널에 대한 이야기를 할 것이다. 이론중심이 될 것이고 관련 소스나 실습을 원하시는 분들은 따로 자료를 참조하시기 바란다. MBR부터 시작하자. 2. MBR이란? MBR이란 무엇일까? 컴퓨터가 처음에 부팅을 시작하면 각종 하드웨어들에 대한 체크들을 한다. 잘 작동하는지부터 시작해 마더보드 상태 체크, 각 장치가 잘 연결되어 있는지 등 이것저것 확인한다. 제일 마지막으로 사용자가 부팅영역으로 사용할 영역이라 정해놓은 디스크의 512바이트의 프로그램을 램으로 읽어 들여 실행하게 된다. 뭔가 이상하지 않은가? 겨우 512바이트의 프로그램만 로딩해선 OS라 부를만한 기능(멀티 테스킹, 파일 시스템관리, 네트워크 등)을 수행할 수 없을 것 같다. 해법은 초기 512바이트의 프로그램에.. 공감수 0 댓글수 0 2014. 5. 4.

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