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컴퓨터 시스템 작동

 

• 컴퓨터 시스템 작동 

 I/O 구조 

 Storage 구조, Storage 계층 

 하드웨어 보호 

• 운영체제 Interrupt, System call

• 운영체제 작업: 

 

 Process 관리, Memory 관리, 보조 Storage 관리, I/O 시스템 관리, 파일 관리, 보호 & 보안

 

 

 

I/O 구조
• 동기식 입출력  대기 명령이 다음 인터럽트까지 CPU를 유휴 상태로 둠 동시 I/O처리가 불가능하며, 한번에 한개씩만 I/O요청• 비동기 I/O  I/O가 시작된 후에는 I/O가 완료될 때까지 기다리지 않고 사용자 프로그램으로 제어 기능이 돌아감 System call - 사용자가 I/O가 완료될 때까지 기다릴 수 있도록 OS에 대한 시스템 호출 필요 • 기기 상태 표 - 기기별로 유형, 주소 및 상태 유지 

 

• OS는 디바이스 상태를 확인하고 Interrupt를 포함하도록 테이블 항목을 수정하기 위해 I/O장치 테이블로 색인을 만듭니다.


Direct Memory Access (DMA)

 

• Memory 속도에 근접하게 정보를 전송할 수 있는 고속 입출력 장치에 사용. • 장치 컨트롤러는 CPU의 개입 없이 버퍼 저장소에서 메인 메모리로 직접 데이터 블록을 전송.• Byte(또는 Word)당 하나가 아닌 블록당 하나의 Interrupt만 생성.

 

 

 

 

 

 

 


Storage 구조

 

Main memory (주 기억 장치) : CPU가 직접 액세스 할 수 있는 대형 스토리지 미디어. • Secondary storage (보조 기억 장치) : 비휘발성 저장소 용량이 큰 기본 메모리의 확장 • 자기 디스크 : 자기 기록 소재로 덮인 견고한 금속 또는 유리 플래터. • 디스크 표면은 논리적으로 트랙으로 구분되고, 섹터로 나뉩니다. • 디스크 

컨트롤러는 장치와 시스템 간의 논리적 상호 작용을 결정합니다.


 컴퓨터 Storage의 기본 단위는 bit입니다. bit는 0과 1의 두 값 중 하나를 가질 수 있습니다. 컴퓨터의 모든 Storage는 비트 모음을 기반으로 합니다.  byte는 8비트이며, 대부분의 컴퓨터에서 가장 작고 편리한 chunk입니다. 대부분의 시스템에는 bit 이동 명령이 없고 바이트를 이동 명령이 있습니다.  word는 컴퓨터 구조의 기본적인 데이터 단위입니다. word는 하나 이상의 byte로 구성되어 있습니다. 예를 들어 64bit 레지스터를 사용하고 64bit 메모리 주소를 할당하는 시스템에는 대개 64bit (8byte) word가 있습니다. 시스템은 한번에 byte가 아닌 native word 크기로 많은 작업을 실행합니다.

 



Storage 계층

• Storage 시스템은 속도비용변동성을 기반으로 계층 구조로 구성

 

• Caching - 정보를 더 빠른 스토리지 시스템으로 복사하는 프로세스로, Main memory는 보조 Storage를 위한 고속 캐시로 볼 수 있습니다.

 

 

 

 
컴퓨터 시스템 : Interrupt 
 
• I/O 장치와 CPU가 동시에 실행됩니다. 
• 각 기기 컨트롤러 특정 기기 유형을 담당 : I/O가 디바이스에서 컨트롤러의 로컬 버퍼로 전송
• CPU가 데이터를 기본 메모리에서 로컬 버퍼로 이동
• I/O가 완료되면 디바이스 컨트롤러가 CPU를 Interrupt 
 
 
Interrupts
 
• Interrupt 제어를 Interrupt Service Routine으로 전송 
Interrupt Service Routine : 인터럽트의 각 유형에 대해 취할 조치를 결정하는 코드 세그먼트. 
Interrupt vector에는 서비스 루틴의 주소가 포함되어 있습니다.
• OS가 CPU상태를 유지함 
레지스터 & 프로그램 카운터를 저장합니다(중단된 명령 주소). 
• 트랩 
• 오류 또는 사용자 요청에 의해 소프트웨어가 Interrupt가 생성 
 
 
Interrupt 처리
 
• Interrupt 유형 
Polling
Vectored interrupt system
• Interrupt 손실을 방지하기 위해 다른 Interrupt가 처리되는 동안 새로 들어오는 Interrupt는 비활성화됩니다.

 

 

하드웨어 보호
• Dual mode 작동• I/O 보호• 메모리 보호

 

• CPU보호


Dual mode 작동
• 시스템 리소스를 공유하려면 운영 체제에서 다른 프로그램이 잘못 실행되지 않도록 해야 합니다.• 하드웨어에 적어도 두가지 이상의 작동모드를 구분하여 제공

 : 

1. User mode - 사용자를 대신하여 실행됩니다. 

 

2. Monitor mode (Supervisor/kernel/시스템 모드) - 운영 체제를 대신하여 실행됩니다.

• Monitor(0)또는 User(1)와 같은 현재 모드를 나타내기 위해 컴퓨터 하드웨어에 Mode bit가 추가되었습니다. • Interrupt나 오류가 발생하면 하드웨어가 모니터 모드로 전환합니다. • 특권이 부여된 명령어(Privileged instructions)는 Monitor mode에만 있음


I/O 보호
• 모든 I/O 명령어은 권한이 있는 명령어입니다.

 

• User 프로그램이 Monitor mode에서 컴퓨터를 제어할 수 없도록 해야 합니다. 


메모리 보호

 

 

• 메모리 보호 기능을 제공하기 위해 프로그램이 다룰 수 있는 논리적 주소 범위를 결정하는 레지스터 2개를 추가합니다. Base register - 프로세스의 시작 주소Limit register - 프로세스의 끝 지점 주소• 정의된 범위(Base register < 범위 < Limit register)를 벗어나는 메모리는 보호됩니다.

 

• Monitor mode에서 실행하는 경우 OS는 모니터와 사용자의 메모리에 제한 없이 액세스 할 수 있습니다.


CPU 보호
• Timer - OS가 제어 상태를 유지하도록 하기 위해 지정된 시간이 지나면 컴퓨터를 Interrupt합니다. Timer는 매 clock tick 마다 감소한다. Timer가 0의 값에 도달하면 Interrupt가 발생합니다. • Timer는 일반적으로 시간 공유를 구현하는 데 사용됩니다. • 현재 시간을 계산하는 데도 Timer가 사용됩니다. 

 

• Load timer(로드 타이머)는 권한이 있는 명령

 



시스템 콜 (System call)


• 실행 중인 프로그램과 OS 사이의 인터페이스. 어셈블리 언어 명령어 (매크로 & 서브 루틴) 일부 고급 언어에서는 시스템 호출을 직접 수행할 수 있습니다. ex) C • 레지스터, 메모리 테이블 또는 스택을 통해 실행 중인 프로그램과 OS간 Parameter 전달 • 유닉스는 약 32개의 시스템 호출을 가지고 있다. 

 

• read(), write(), open(), close(), fork(), exec(), ioctl() ...

 



운영체제가 하는 일 : Process 관리

 

Process : OS의 기본 개념 Process는 실행 중인 프로그램입니다.• Process가 필요로 하는 Resource - CPU time, 메모리, 파일/데이터, I/O 장치• OS는 다음과 같은 프로세스 관리 활동을 담당합니다. Process의 생성 & 삭제 • 

Process의 중단 & 재개 

• 

Process의 동기화 & Process 통신 

 

• 

Process interactions : Deadlock 탐지, Avoidance & Correction

 

 

 

운영체제가 하는 일 : Memory 관리
• Main memory (주 기억 장치)는 빠르게 접근 할 수 있는 주소 지정 가능한 word나 byte의 배열이다. • Main memory는 휘발성입니다. • OS가 담당하는 역할 :Process에 Memory 할당 & 할당 취소 Memory 내에서 여러 Process 관리 : 어떤 Process가 어떤 Memory를 사용하는지 추적합니다.  Process 간 Memory 공유를 관리합니다. 

 

Memory가 사용 가능해 지면 어떤 Process를 load해야 할지 결정합니다.


운영체제가 하는 일 : Secondary storage(보조 기억 장치) & I/O 관리 • Main memory는 고가이며 휘발성이기 때문에 백업하려면 Secondary storage가 필요합니다. • Disk는 보조 기억 장치의 기본 형식입니다. OS는 Storage 할당, Free-space 관리, Disk예약을 수행합니다. • OS내의 I/O 시스템은 다음과 같이 구성됩니다. Buffer 캐싱 & 관리 기기 세부 정보를 추상화하는 기기 드라이버 인터페이스 

 

특정 하드웨어 장치용 드라이버


운영체제가 하는 일 : 파일 시스템 관리
• 파일은 작성자가 정의한 관련 정보의 모음으로, 프로그램 및 데이터를 나타냅니다.• OS가 담당하는 역할 : 파일 생성 & 삭제 디렉터리 생성 & 삭제 파일/디렉토리 조작을 위한 기본적인 요소 지원 파일을 디스크

(보조 기억 장치)에 매핑 

 

파일을 아카이브 미디어(테이프)의 백업


운영체제가 하는 일 : Protection & Security
Protection(보호) : OS에 의해 정의된 리소스에 대한 프로세스 또는 사용자의 액세스를 제어하는 메커니즘 Security(보안) : 내부 및 외부 공격으로부터 시스템을 방어 • 서비스 거부(Denial-of-Service), 웜, 바이러스, ID도용, 서비스 도난 등 다양한 범위 • 일반적으로 시스템은 먼저 사용자를 구분하여 누가 무엇을 할 수 있는지 결정합니다. • 사용자(User ID, 보안 ID)에는 이름 및 관련 번호가 포함되며, 사용자당 하나씩 포함됩니다. • User ID를 모든 파일과 연결하고 해당 사용자의 프로세스를 통해 액세스 제어 결정• 그룹 식별자(Group ID)를 통해 사용자 집합을 정의하고 제어할 수 있으며, 또한 각 프로세스, 파일과 연결할 수 있습니다. 

 

권한 상승을 통해 사용자가 더 많은 권한을 가진 유효 ID로 변경할 수 있음


 

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운영체제(Operating System)란 무엇인가?

 

• 운영체제는 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이의 중개자 역할을 하는 프로그램.

• 운영체제의 목표 :

사용자 프로그램 실행을 단순화하고 사용자 문제를 쉽게 해결.

컴퓨터 하드웨어를 효율적으로 사용 : 하드웨어 및 소프트웨어 리소스 공유 허용.

사용자 프로그램에서 격리, 보안 및 보호 기능을 제공.

전체 시스템 안정성 향상.

 

 

 

운영체제가 하는 일

 

사용자에게 편의성, 편리 우수한 성능 (효율성)을 제공.

리소스 할당 

 컴퓨터 시스템의 리소스 (소프트웨어 및 하드웨어)를 할당하고 효율적으로 관리

제어 프로그램 

 사용자 프로그램의 실행과 I / O 장치의 동작을 제어

커널  

 영원히 실행되는 프로그램 (다른 모든 것은 커널과 관련된 응용 프로그램).

 

 

 

운영체제를 공부하는 이유

 

하드웨어와 응용 프로그램 간의 상호 작용을 이해

새로운 응용 프로그램, 새로운 하드웨어

컴퓨터 시스템 설계의 기본 원칙을 이해

효율적인 자원 관리, 보안, 유연성 

특수한 운영 체제에 대한 요구 증가 

• 센서 및 컨트롤러를위한 임베디드 운영 체제 

항공기 제어, 멀티미디어 서비스 등의 실시간 운영 시스템 

 

 

 

 

컴퓨터 시스템 구조

 

 

Hardware - 기본 컴퓨팅 리소스 제공 
    • CPU, 메모리, I/O장치 
Operating System 
    • 다양한 애플리케이션 프로그램 간의 하드웨어 사용 제어 및 조정 
Application programs - 사용자의 컴퓨팅 문제를 해결하기 위해 시스템 리소스를 사용하는 방법을 정의
    • 워드 프로세서, 컴파일러, 웹 브라우저, 데이터베이스 시스템, 비디오 게임

Users 

• 사람, 기계, 다른 컴퓨터

 

 

 

Multiprocessing

 

• Multiprocessing은 multi processor에서 동시에 둘 이상의 Process를 실행하는 운영 체제의 기능

 

• 컴퓨터는 한 번에 둘 이상의 CPU를 사용.

 

 

 

 

 

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 안녕하세요, 2017 하반기 삼성전자 Foundry사업부 채용설명회를 다녀온 후기를 작성하려 합니다. 후기를 보시기 전에 삼성전자Foundry 사업부에서 준비한 소개 영상 '삼성전자 파운드리인(Foundry人)의 하루' 보시면 좋을 것 같습니다. 센스있게 제작된 소개 영상입니다. 정말 시트콤 못지 않게 재밌었습니다!

 

 

 

 

 영상에는 캐주얼 복장 출근, 다양한 통근 버스 노선, 호텔급 주방장이 요리한 무료 식사, 수평적인 조직문화, 법적 근무시간 준수, 가족같은 분위기, 무료 사내병원, 자율 출퇴근제, 수영장 있는 회사(ㅋㅋㅋ) 등 삼성전자 Foundry사업부의 장점이 재미있게 소개되어 있습니다.

 

 

 

Foundry사업부란?

 삼성전자의 사업부문는 크게 DS / CE / IM 으로 나누어지는데 DS(Device Solution)는 부품·소재, CE(Consumer Electronics)는 소비자 가전, IM(IT & Mobile)은 IT와 모바일을 나타냅니다.

 

 Foundry 사업은 DS부문의 System LSI사업부에 속해 있었는데, 2017년 5월에 ''로 승격되어 S.LSI사업부로부터 분리되었습니다.

 

 "세상이 원하는 모든 반도체를 창조한다." 는 슬로건에서 나타나듯 반도체에 대한 토탈서비스를 제공하는 사업부라고 소개 되어 있습니다.

 

 

 

 

Foundry사업부의 비전

삼성전자 Foundry사업부는 10나노 이하 공정기술을 보유한 전세계 2대 업체 중 하나입니다. 채용설명회에서는 다른 분야보다 영업 이익이 가장 큰 분야라고 소개해주셨습니다. 그리고 작년 연말 보너스가 연봉의 50%였을 정도로 페이에 있어서는 정말 국내 최고의 기업 삼성전자답다고 느꼈습니다.

 

 

 

 

선발직군 및 전공

 영업마케팅직(M직군) : 전공 무관

 연구개발직(E직군) : 전기/전자, 재료/금속, 화학/화공, 물리, 기계, 산업공학

 설비엔지니어직(F직군) : 전기/전자, 재료/금속, 화학/화공, 물리, 기계

 생산관리직(G직군) : 산업공학, 상경 계

 

 위에 나타나 있지 않은 신소재, 통계, 정보통신, 수학 등의 전공자분들도 회사내에 많이 계시다고 합니다. 

 

 

 삼성전자는 영어회화자격을 보유해야 지원하실 수 있는데요, DS부문의 영어회화자격 기준은 다음과 같습니다.

 연구개발/소프트웨어/설비엔지니어/생산관리직OPIC IL등급 이상이거나 토익스피킹 5급 이상

 영업마케팅직은 OPIC IH등급 이상이거나 토익스피킹 7급 이상

 경영지원직은 OPIC IM등급 이상이거나 토익스피킹 6급 이상

 

 자세한 내용은 삼성채용 홈페이지(http://www.samsungcareers.com)에서 확인하세요.

 

 채용설명회에서 개인적으로 궁금했던 점을 손들고 질문할 수 있어서 좋았습니다. 다음에 관심있는 직무 현직자분들에게 상담받을 수 있는 기회가 생기면 다시 한번 다녀와야겠다는 생각이 들었습니다. 채용설명회에 직접 가시면 더 많은 정보와 자료, 친절한 설명, 필요한 능력, 개인 질문의 시간등 공채에 필요한 정보을 많이 얻을 수 있으니 일정을 확인하고 채용설명회에 다녀오시면 도움이 많이 될 것 같습니다!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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