임베디드 리눅스 , windows

12.1.4 임베디드 시스템

(1) 임베디드 시스템 및 임베디드 운영체제

임베디드 시스템 

- 미리 정해진 특정한 기능들을 수행하기 위해 하드웨어와 소프트웨어가 결합 된 특수 목적 컴퓨터 시스템

- 예 : 각종 정보가전, 사무기기, 자동화 제어장치등

 

임베디드 운영체제

- 최근에는 주로 실시간 운영체제(RTOS) 임

- 예: 임베디드 리눅스, VxWorks, VRTX 등 

 

실시간 운영체제 (RTOS, Real-Time Operating System)

- 정해진 시간 내에 필요한 결과를 얻을 수 있는 실시간 시스템

- 높은 처리율을 낸다기 보다는 처리 기한을 맞출 수 있음을 의미함

- Hard real-time system

  : 처리 기한이 중요하지만 엄격하지는 않은 시스템

  :  예 : 산업용 제어 시스템 - 자동차, 원자로 제어, 로봇 제어 등

- Soft real-time system

  : 처리 기한이 중요하지만 엄격하지는 않은 시스템

  : 예 : 디지털 멀티 미디어 장치

 

(2) 임베디드 리눅스의 개요 

임베디드 리눅스의 개요

- 저성능의 CPU와 소용량의 메모리를 가진 임베디드 시스템용으로 개발된 리눅스

 

필수조건

-소용량 메모리를 감안하여 리눅스의 크기와 기능을 최소화, 경량화하고 목표 시스템에 맞게 쉽게 재구성이 가능해야 함  
-저성능 CPU를 사용하는 상황을 감안하여 리눅스의 성능이 최적화되어야 함 
-실시간 처리에 대응할 수 있어야 함

 

(3) 임베디드 리눅스의 장단점

장점

- 효율적, 안정적, 성숙된 내용

- 오픈소스로 부담 없음

- 모듈 형식의 코드여서 쉽게 최소화, 최적화 가능

- 다양한 네트워크 코드로 개발에 용이

- 애플리케이션과 자체 문서가 잘 되어 있음

- 리눅스에 익숙한 개발자는 개발이 용이

- 실시간성 우수

 

단점

- 커널, 네트워크, 각종 툴에 대한 내용이 방대하여 단시일 내 전문 개발자 양성이 어려움

 

 

12.2 Windows

윈도우의 개요

- 마이크로소프트(Microsoft)에서 개발

- IBM-PC 상에서 GUI(Graphical User Interface)를 실형

- 1985년 Windows 1.0 발표

- 최근 버전 : 2015년 발표된 WIndows 10

 

윈도우 역사표

특징

- GUI

- 멀티태스킹

- 가상 메모리

- POSIX 서브 시스템 제공

- 다중 쓰레드

- 원격 데스크톱

- 64비트 지원

- 암호화 파일 시스템 등

 

 

12.2.2 윈도우 커널

윈도우 NT 커널 - 수정 마이크로 커널

마이크로 커널의 문제점

- 커널 외부 요소들 사이는 프로세스 간 통신(IPC)을 통해야만 하므로 성능 저하

 

수정 마이크로 커널

- 마이크로 커널과 일체형 커널의 적절한 타협

- win32, posix 등의 서브시스템은 사용자 모드로 동작

- 프로세스 관리자, 가상 메모리 관리자 등 기본적인 서브시스템은 커널 모드로 동작

 

윈도우 실행부

객체 관리자

- 다른 모든 실행부 하위 시스템들이 windowNT 자원에 대한 접근을 하기 위해 거쳐야 하는 실행부 하위 시스템

- 커널 모드 개체를 사용자 모드 프로그램이 사용할 수 있도록 일반적인 인터페이스 집합을 제공하는 객체로 표현

- 실행부 객체를 생성, 관리, 삭제함

 

윈도우 실행부

프로세스 관리자

- 프로세스와 쓰레드를 생성, 제거, 사용하는 서비스 제공

가상 메모리 관리자

- 가상 주소 공간, 실 메모리 할당, 페이징 관리

I/O 관리자

- 장치 독립적 I/O 시스템을 프로세스에게 제공하는 역할

 

로컬 프로시저 호출(LPC) 기능

- 단일 컴퓨터 내에서 클라이언트와 서버 간 요구와 결과의 전달을 담당

보안 참조 모니터

- 시스템 내의 액세스 검증 및 감사 정책 시행

윈도우 관리자와 그래픽 장치 인터페이스(GDI)

- 사용자의 입력과 화면 출력을 제어