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도전! 임베디드 OS 만들기

코딩하며 배우는 운영체제 원리

이만우 | 인사이트(insight) | 2009년 03월 23일 리뷰 총점9.0 정보 더 보기/감추기
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품목정보

품목정보
출간일 2009년 03월 23일
쪽수, 무게, 크기 360쪽 | 702g | 185*240*30mm
ISBN13 9788991268579
ISBN10 8991268579

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책소개

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출판사 리뷰

이 책은 작고 간단한 임베디드 운영체제를 만들어 보면서 운영체제의 원리를 가르쳐준다. 어려운 전공 서적에나 나올 법한 설명들은 잠시 제쳐두고, 일단 코딩을 하면서 작동 방식을 파악해 보면 이론 역시 쉽게 이해하게 된다. 학교에서 배운 ‘운영체제 이론’만으로는 부족한 학생부터 운영체제가 어떻게 작동하는지 궁금한 사람, 임베디드 펌웨어를 개발해야 하는 개발자에 이르기까지, 이 책을 따라가다 보면 어느덧 작은 운영체제를 완성하게 될 것이다.

- ARM 아키텍처의 기본
- 부트로더 재활용
- exception 핸들링
- 컨텍스트 스위칭
- 메모리 관리
- 외부 인터럽트 제어
- 시스템 콜
- 태스크 간 통신
- 동기화
- 디바이스 드라이버
- 에뮬레이터용 실습 코드

1~3장은 임베디드 운영체제에 대한 간략한 설명과 EZ-X5 보드의 부팅, LED 점멸 등 간단한 작업을 통해 임베디드 개발에 필요한 기본적인 환경을 구축한다. 4~6장에서는 ARM의 exception, 동작 모드, 레지스터 조작 등을 설명하면서 exception vector table과 Software Interrupt Handler, IRQ 핸들러(타이머) 등을 구현한다. 7~10장에서는 메모리와 태스크를 관리하는 관리자 함수를 구현하고, 여기에 태스크 스케줄러를 합하여 멀티태스킹 운영체제로 나아가는 과정을 설명한다.

11~13장에서는 임베디드 기기 외부의 입력을 처리하는 외부 인터럽트와 운영체제의 기능을 일관성있게 추가하기 위한 시스템 콜을 구현하며, 이를 바탕으로 태스크 간 통신 기능을 구현한다. 14~16장에서는 시스템의 크리티컬 섹션에 접근하는 방법으로 세마포어와 뮤텍스 기능을 구현하며, 사용자 태스크가 요청하는 메모리를 동적으로 할당하는 기능, 임베디드 기기에 연결된 각종 장치를 제어하기 위한 디바이스 드라이버를 구현한다. 17장에서는 이제껏 구현한 운영체제의 파일 구성과 계층도를 설명하며 책을 마무리한다.

추천평

컴퓨터 프로그래밍은 끊임없는 추상화의 과정이다. 단순한 인터페이스로 구현을 감추는 추상화 기술은 컴퓨터 프로그래밍에서 미덕인 동시에 꼭 필요한 것이다. 운영체제, 데이터베이스, 컴파일러는 컴퓨터가 생겨난 이후 지난 40년간 발전을 거듭한 매우 복잡한 프로그램이다. 대부분 이런 프로그램은 고도로 추상화되어 있으므로 프로그래머가 이들을 사용하기 위해서 소프트웨어의 내부 구조나 구현을 이해할 필요는 거의 없다.

특히 운영체제는 컴퓨터 하드웨어 위에서 동작하는 프로그램 중 가장 복잡한 편에 속한다. 그리고 운영체제 위에서 동작하는 모든 소프트웨어는 운영체제가 제공하는 기능을 사용해야만 한다. 운영체제의 내부 구현을 모른 채 운영체제가 제공하는 API 문서만 보고도 훌륭한 프로그램을 충분히 만들 수 있다. 그렇다고 운영체제가 어떻게 구현되어 있고 어떻게 동작하는지 전혀 알 필요가 없는 것일까. 그렇지 않다. 운영체제의 원리를 이해하고 구현해보는 것은 운영체제를 공부하는 수준에서 그치지 않고 다른 여러 시스템 프로그램을 개발하는 데도 많은 도움을 준다.

대부분 컴퓨터 관련 대학의 교육과정에는 운영체제 과목이 포함되어 있다. 많은 것을 배울 수 있고 꼭 필요한 좋은 과목이지만 다른 과목에 비해 쉽다고 말할 수는 없다. 게다가 강의를 하는 교수가 수업의 난이도를 잘못 조절하면 엄청나게 어려워지기 때문에, 학생들이 운영체제 개발에 흥미를 가지기도 전에 지레 포기해 버리고 마는 사태가 발생하기도 한다.

이 책은 아주 작고 간단한 운영체제를 직접 개발하는 과정을 순서대로 설명하여, 운영체제라는 것을 크고 복잡하고 어렵고 범접할 수 없는 존재라고 인식했던 사람들에게 일종의 가이드라인을 제시한다. 그리고 불필요한 운영체제 이론 설명은 이론서에 맡기면서 담백하게 개발만을 위주로 설명했다.

사람들이 운영체제라고 하면 PC에서 동작하는 운영체제만 생각하는데 이 책에서는 임베디드 ARM 프로세서 기반에서 운영체제를 개발하는 과정을 설명한다. 시대의 흐름이 유비쿼터스와 모바일 중심으로 흘러가는 시점에 임베디드 환경에서 동작하는 운영체제를 개발해보는 것은 충분한 가치와 의미가 있다고 본다. 게다가 ARM 아키텍처 기반에서 운영체제를 개발했기 때문에 전세계 임베디드 프로세서 시장을 거의 독점하고 있는 ARM에 대한 전반적인 이해를 함께 얻을 수 있다.

학부 과정에서 운영체제 이론을 공부하였지만 그것이 구체적으로 어떻게 구현되는지 궁금한 학생들, 기업에서 임베디드 프로젝트를 진행하면서 시스템 전반을 관리하는 펌웨어를 개발해야 하는 개발자, 아니면 순수하게 운영체제가 어떻게 구현되는지 궁금한 사람들에게 이 책이 아주 훌륭한 대답을 해 줄 수 있으리라 생각한다.
김명호(숭실대학교 컴퓨터학부 교수)

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