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안녕하세요,
이경준이라고 합니다.
오랜만에 이솝싸이트를 찾아왔는데요 다름이 아니라 커널 선점형과 비선점형에 관해 질문이 있는데 정확한 답을 얻을 수 있는곳은 ...
이곳이라는 생각이 들더라구요. ^^
뭔가를 구현하려는것은 아니구요 그냥 단순 호기심때문에 질문드립니다.
제가 이해하기로는 비선점형은 커널 2.4에서
while(1){};
이라는 프로그램을 돌리면 비선점형 커널임이도 불구하고 다른 프로세스가 실행이 됩니다.
왜냐하면 process가 실행 될때 quantum (timeslice라고도 하는..) 타임이 할당되는데 이것이 끝나면 다른 프로세스가 실행되기때문입니다.
제가 생각하기론 커널 비선점이라고 하는 말은 "quantum 시간이 끝나기전엔 프로세스가 CPU를 안놓는다" 라고 이해하고 있습니다.
그런데 아주 priority가 높은 HW interrupt가 발생을 했다면 수행이 될것이냐가 논쟁의 핵심이었습니다.
수행이 된다고말한측에서 제시한 이유는 IDT 테이블를 통해 Soft IRQ에 인터럽트 핸들러가 수행이 될텐데.. 이 Soft IRQ handler 같은것은 커널이 따로 관리하는 다른 프로세스에 의해 수행되기때문에 즉시 수행된다는 것입니다.
그런거같기도 하고.... 아닌것같기도 하고... 헷갈리면서도 너무 궁금하네요.
답변 부탁드리겠습니다.
좋은하루 되십시요.
이경준이라고 합니다.
오랜만에 이솝싸이트를 찾아왔는데요 다름이 아니라 커널 선점형과 비선점형에 관해 질문이 있는데 정확한 답을 얻을 수 있는곳은 ...
이곳이라는 생각이 들더라구요. ^^
뭔가를 구현하려는것은 아니구요 그냥 단순 호기심때문에 질문드립니다.
제가 이해하기로는 비선점형은 커널 2.4에서
while(1){};
이라는 프로그램을 돌리면 비선점형 커널임이도 불구하고 다른 프로세스가 실행이 됩니다.
왜냐하면 process가 실행 될때 quantum (timeslice라고도 하는..) 타임이 할당되는데 이것이 끝나면 다른 프로세스가 실행되기때문입니다.
제가 생각하기론 커널 비선점이라고 하는 말은 "quantum 시간이 끝나기전엔 프로세스가 CPU를 안놓는다" 라고 이해하고 있습니다.
그런데 아주 priority가 높은 HW interrupt가 발생을 했다면 수행이 될것이냐가 논쟁의 핵심이었습니다.
수행이 된다고말한측에서 제시한 이유는 IDT 테이블를 통해 Soft IRQ에 인터럽트 핸들러가 수행이 될텐데.. 이 Soft IRQ handler 같은것은 커널이 따로 관리하는 다른 프로세스에 의해 수행되기때문에 즉시 수행된다는 것입니다.
그런거같기도 하고.... 아닌것같기도 하고... 헷갈리면서도 너무 궁금하네요.
답변 부탁드리겠습니다.
좋은하루 되십시요.
[문맥을 알기 쉽게 좀 수정함]
비선점형과 선점형 커널의 차이는 race condition이나 무한 루프로 들어갔을때 시스템을 재부팅하지 않고 운영체제(더 정확히는 scheduler)에 의해 오류정정이 가능하냐에 따라 나뉘어 집니다. 일반적으로 커널 자체는 충분히 시험된 코드로 이루어져 race condition이나 무한 루프가 발생하는 경우가 없으나 문제는 디바이스 드라이버 코드에서 발생할 수 있습니다. 디바이스 드라이버의 코드(HW interrupt handler 포함)도 일반적으로 커널모드에서 동작하게 되는데 아무래도 커널자체보다는 검증되지 않은 코드로 이루어져 있고 여기서 시스템을 멈추는 상황이 발생할 수 있을텐데 진정한 선점형 커널은 이러한 문제도 문제점을 포착하고 해당 문제의 코드를 더이상 방해하지 못하도록 삭제할 수 있어야 합니다.
중요한 내용은 멀티태스킹이 사용자가 잘 만들지 또는 도와주지 않으면 죽어버리는 협업형 멀티태스킹 환경과는 달리 사용자가(여기서는 주로 디바이스 드라이버 작성자) 도와주지 않더라도 최소한 시스템이 멈추지 않아야 한다는 겁니다. 이런 안정한 시스템을 만들기 위해서는 일반적인 커널 모드에서 동작하는 thread뿐만 아니라 HW interrupt handler도 스케줄러에서 주도권을 갖고 제어를 할 수 있어야 합니다.
참고로 High priority HW interrupt handler가 실행될지 않될지는 운영체제 마다 다릅니다. HW interrupt가 최초 인지되서 소프트웨어적으로 최종 실행되기까지 HW interrupt 인지 과정과 소프트웨어 인지과정을 순서대로 거치게 되는데 중간 단계마다 진행할지 말지 소프트웨어로 설정할 수 있어서 운영체제 작성자의 의도에 따라 최종 실행완료까지 될지가 달라지게 됩니다.
질문의 "실행"이라는 단어가 의미하는 바가 애매해서 이거다라고 답변하기가 힘든데 일반적으로 인터럽트 핸들러까지는 실행된다라고 봅니다. 정말로 실행이 될지 안될지는 로그를 출력하게 해서 확인해봐야겠죠. 리눅스의 경우 태생이 비선점형 커널로 구조적인 문제로 아무리 real time patch 또는 preemptible patch를 적용시켰더라도 100% fault tolerant system을 보장하지는 않습니다. 정리하면 HW interrupt의 처리 여부는 운영체제의 특성에 따라 달라질 수 있다이고 일반적으로는 실행된다라고 봅니다.
IRQ가 들어왔을때 process때문에 지연을 시킨다면 문제가 많아질 듯 하네요...^^
선점형 커널의 개념은 우선순위 개념이라고 저는 생각합니다만, 상황이나 적용에 따라 달라질 수 있겠지요.
while(1); 문을 동작시키고 있는데, 우선순위가 높은 process가 이 부분을 무시하고, 선점할 수 있느냐 없느냐의 얘기라고
생각합니다
개인적으로 리눅스에서의 선점형은 그다지 의미가 없는 것으로 생각은 하지만, 있으면 좋겠지요...ㅎㅎ