Microkernel 의 Performance

목차

I. 커널(KERNEL)
II. 마이크로 커널(MICROKERNEL)
III. L4 마이크로커널(L4 MICROKERNEL)
IV. 종합 및 분석

본문내용

I. 커널(KERNEL)
커널이란 운영체제를 구성하고 있는 핵심이다. 운영체제의 주 기능인 시스템의 하드웨어 자원을 효율적으로 이용할 수 있게 하는 기능과 하드웨어 자원의 보호를 위한 메커니즘들을 제공한다 [1]. 커널의 대표적인 구조에는 Monolithic kernel 이 있다.

A. 모놀리식 커널(Monolithic kernel)

모놀리식 커널은 전통적인 운영체제 설계 방법이다. 그림 1 과 같이 커널의 모든 기능들이 하나의 커널에 들어가 있으며 모든 기능들이 커널 모드에서 실행된다 [1]. 모놀리식 커널은 System Call 을 통해 CPU 스케줄링, 메모리 관리, 파일 관리 및 기타 운영 체제 기능을 제공한다 [2]. 모든 기능들이 모두 동일한 주소 공간에서 구현되기 때문에 자원의 공유나 이벤트의 전달 등이 용이하기 때문에 운영 체제 실행 속도가 빨라진다 [1]. 하지만 모든 기능들이 하나의 커널에 들어가 있기 때문에 새로운 기능을 추가할 때 커널 전체를 컴파일 해야 한다. 또한, 커널에 일부 서비스에 문제가 생겼을 때 전체 시스템 장애로 이어질 수 있다는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 마이크로커널이 등장했다.

II. 마이크로 커널(MICROKERNEL)

마이크로커널은 그림 2 와 같이 커널에 최소한의 기능만을 구현했다. 나머지 대부분의 기능은 유저 모드(User mode)에서 작성되어 수행되는 방식이다.

참고자료

· 손주호. “마이크로커널 기반의 가상화된 운영체제간 공유메모리 사상을 이용한 통신기법” VOL.-NO.-(2010):19-24
· https://www.geeksforgeeks.org/monolithic-kernel-and-key-differences-from-microkernel/.
· https://www.geeksforgeeks.org/microkernel-in-operating-systems/
· 장문석(Moon-Seok Chang),고건(Kern Koh). "마이크로커널 구조가 캐시 메모리의 성능에 미치는 영향"
· 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 VOL.27 NO.1 (2000):68-80
· 송대영, 박시형, 권미영, 이상훈, 김훈규, 김형신. “마이크로커널에 적용된 프로세스 간 통신 성능 향상 기법 분석” 한국정보과학회
· 학술발표논문집 , 2018.12, 1471-1473(3 pages)
· 김덕수(Deaksoo Kim),김형신(Hyungshin Kim). "마이크로 커널에서 IPC 성능 향상을 위한 직접프로세스 전환 기법"
· 한국정보과학회 학술발표논문집 VOL.39 NO.2A (2012):227-229
· 황병주, 김강호, 신동하. “L4 마이크로커널의 주요 기술 분석”3-4
· Kevin Elphinstone, David Greenaway, Sergio Ruocco. “Lazy Queueing and Direct Process Switch — Merit or Myths?” 3-4
· 이지훈. "Intra-domain 에서 리눅스의 message passing 기반 IPC 성능을 향상시키기 위한 타임 슬라이스 공여
· 기법" VOL.- NO.- (2011):11-16