기능 및 구조 미리보기

OS를 본격적으로 만들기 시작하기 전에, 이 책에서 구현할 기능들을 간단히 살펴보겠습니다.

1,000줄 짜리 OS에서 구현할 주요 기능

다음과 같은 주요 기능들을 구현할 예정입니다:

멀티태스킹(Multitasking): 여러 애플리케이션이 CPU를 공유할 수 있도록 프로세스 간 전환을 지원합니다.
예외 처리(Exception Handler): 잘못된 명령어 처리 등, OS의 개입이 필요한 이벤트를 다룹니다.
페이징(Paging): 각 애플리케이션에 독립적인 메모리 주소 공간을 제공합니다.
시스템 콜(System Calls): 애플리케이션이 커널 기능을 호출할 수 있는 방법을 제공합니다.
디바이스 드라이버(Device Drivers): 디스크 읽기/쓰기처럼 하드웨어 기능을 추상화합니다.
파일 시스템(File System): 디스크 상에서 파일을 관리합니다.
명령줄 셸(Command-line Shell): 사람이 사용하는 명령줄 기반 인터페이스를 제공합니다.

이 책에서 다루지 않는 기능

아래와 같은 기능들은 이번 책에서 구현하지 않습니다:

인터럽트 처리(Interrupt Handling): 대신 주기적으로 디바이스를 확인하는 폴링(polling) 방식을 사용합니다(busy waiting).
타이머 처리(Timer Processing): 선점형(preemptive) 멀티태스킹은 구현하지 않습니다. 각 프로세스가 스스로 CPU를 양보하는 협력형(cooperative) 멀티태스킹을 사용할 예정입니다.
프로세스 간 통신(Inter-process Communication): 파이프, UNIX 도메인 소켓, 공유 메모리 등의 기능은 구현하지 않습니다.
멀티프로세서 지원(Multi-processor Support): 단일 프로세서만 지원합니다.

소스 코드 구조

맨바닥부터 점진적으로 빌드해나갈 것이며, 최종적으로 아래와 같은 파일 구조가 완성됩니다:

├── disk/ - 파일 시스템용 디렉터리 
├── common.c - 커널/유저 공용 라이브러리(printf, memset 등)
├── common.h - 커널/유저 공용 라이브러리용 구조체 및 상수 정의
├── kernel.c - 커널(프로세스 관리, 시스템 콜, 디바이스 드라이버, 파일 시스템 등)
├── kernel.h - 커널용 구조체 및 상수 정의
├── kernel.ld - 커널용 링커 스크립트(메모리 레이아웃 정의)
├── shell.c - 명령줄 셸
├── user.c - 유저 라이브러리(시스템 콜 관련 함수)
├── user.h - 유저 라이브러리용 구조체 및 상수 정의
├── user.ld - 유저용 링커 스크립트(메모리 레이아웃 정의)
└── run.sh - 빌드 스크립트

TIP

이 책에서 "user land"라는 용어는 종종 "user"로 축약해 사용됩니다. 이는 계정 단위의 “사용자(user account)”가 아니라, 애플리케이션 영역을 뜻하는 “유저 영역(user land)” 개념이니 혼동하지 마세요!