Twinparadox Factory

컴퓨터 시스템을 사용된 범용 처리기의 숫자에 따라 분류하면 세 가지로 분류할 수 있다. 단일 처리기 시스템(Single-Processor Systems) 가까운 과거까지는 대부분의 시스템에서는 하나의 처리기를 채택해 이를 바탕으로 범용 명령어 집합을 수행하도록 했으며 이 때 이를 수행하는 것은 하나의 메인 CPU였다. 시스템에 특수한 목적으로 설계된 전용 처리기가 존재하는데, 이 전용 처리기는 특정한 장치 처리기 형태로 제공하거나 메인프레임 같은 시스템의 구성요소 간 데이터 전송을 수행하는 입출력 처리기 형식으로 제공될 수 있다. 이 모든 전용 처리기들이 제한된 명령어를 실행하고 사용자 프로세스를 실행하지는 않고, OS에 의해 관리되는 경우가 있다. OS는 이 상황에서 다음 태스크에 대한 정보를 보내고 ..

모든 메모리는 바이트의 배열을 제공하며, 각 바이트는 주소값을 가지고 있다. 이 특정 메모리 주소에 대해서 일련의 적재(load)와 저장(store) 명령을 통해 상호작용이 일어난다. 적재 명령은 주 메모리에서 CPU 내부의 레지스터로 1 byte 혹은 1 word를 옮기고, 저장 명령은 레지스터에서 주 메모리(RAM;Random Access Memory;주로 DRAM)로 내용을 옮기는 것을 뜻한다. 명시적인 적재/저장 외에 CPU는 실행을 위해서 자동적으로 주 메모리로부터 명령을 적재하기도 한다. 폰 노이만 구조 시스템에서 실행되는 전형적인 명령-실행 사이클에서는, 먼저 메모리에서 명령을 가져와 그 명령을 명령 레지스터(Instruction Register;IR)에 저장하고 명령을 해독한다. 이 상황에..

프로세서가 프로그램 실행할 때 권한을 설정하며 6개의 특권 모드(Privileged Mode)와 1개의 사용자 모드(User Mode)로 총 7개의 동작모드가 존재함. Privileged Mode예외 처리, 시스템 자원에 접근하며, 아래 모드로 구성됨. - SystemOS를 위한 동작모드로 OS 커널 작업을 실행하며, 시스템 자원에 접근이 가능함. 예외 발생 없이 진입하며, User Mode와 동일한 레지스터 셋을 사용함. - Abort명령어, 데이터 메모리 접근에 오류가 발생하면 나오는 Abort 예외 발생 시 진입. 명령어 접근 오류(Pre-fetch abort)는 명령어 Pre-fetch 과정에서 발생하는 오류이며 데이터 접근 오류(Data abort)는 데이터 alignment, 가상 어드레스 변..

임베디드 OS 특성 범용 OS에 비해서 작은 크기로, 빠른 부팅, 저전력, 비 디스크 방식의 운용. 다양한 프로세서를 지원하고 빠른 응답 속도가 존재함. 메모리 기반의 파일/DB 시스템을 운영함. 목표 시스템에 따라서 구성이 변경 가능한 컴포넌트 기반 OS가 많이 사용됨. 실시간 OS의 특성 제한 시간 내 출력하고, 정시에 작업 수행이 가능한 환경. 예측 가능, 일정한 응답 시간 요구하는 응용 프로그램을 지원함. HW 자원 사용으로 시간 제한 극복. 우선 순위를 설정해 실행 시간 할당. - Hard real-time; 경성 실시간일정 시간 안에 작업을 처리해야 하며, 제한 시간을 넘길 경우 시스템 실행을 실패로 간주. 군사무기, 항공기 등에 적용. - Soft real-time; 연성 실시간제한 시간 초..

일반 목적 30개PC(Program Counter) 1개상태 레지스터 6개(CPSR 1 + SPSR 5) CPSR : 현재 프로세서 상태를 저장, 모든 모드들이 공용으로 사용SPSR : 모드 변경 시 이전 모드의 상태값 저장, 예외 모드에 하나씩 주어짐 특수 레지스터 #Stack Point(SP) - 프로그램의 스택 위치를 저장하는 레지스터- ARM은 모드별 스택을 따로 사용해 모드별로 SP 필요 #Link Register(LR) - 서브루틴으로 분기할 때 되돌아 올 주소를 저장하기 위한 레지스터- 모드별로 할당 #Program Counter(PC) - 프로그램의 위치를 저장- 하나만 존재해 모든 모드가 공용 사용 상태 레지스터 - ARM의 상태를 저장하기 위한 레지스터 (CPSR 1개 + SPSR 5개..

마이크로 프로세서(MicroProcessor) 분류 데이터 처리 단위(CPU의 처리 데이터 기본 단위, 4, 8, 16, 32, 64 bit)명령어 구조(명령어 수/복잡도, RISC;Reduced Instruction Set Computer, CISC;Complex Instruction Set Computer)메모리 연결(CPU/메모리 간 연결 방식, 폰노이만식, 하바드식)사용 용도(MCU;MicroController Unit, ASP;Application Specific Processor, MPU;Micro Processing Unit, DSP;Digital Signal Processor) 상용 마이크로프로세서 1. 32bit x86인텔에서 나온 범용 컴퓨터용 프로세서들을 통칭하며, 대부분 범용 컴퓨터..

기본적으로 공조 설계 # HW제품 크기, 가격, 요구 조건이 계획된 수준에 적합하다면 M/B, 주변 장치를 사용하는 범용 컴퓨터 사용도 고려할 수 있어 OS를 사용하지 않거나 혹은 운영체제 없이 펌웨어로도 충분히 구현 가능하기 때문에 개발시간 절약 가능. - 전용 보드 설계 + ASSP(Application Specific Standard Product;표준화된 전용 디바이스) + 전용 IC(Integrated Circuit;집적 회로) 개발조건에 충족하는 제품들이 없는 경우에 사용하며, 특정 기능을 전용 IC(ASIC, Application Specific Integrated Circuit;필요한 부분에 맞춰 제조사에 직접 의뢰해 제작한 IC)으로 구현해 추가해 설계에 있어 많은 투자가 필요하지만 최고..

시스템 기본 구조 HW(CPU, Memory, I/O Device) + SW(Applicaiton Software, Library, Operating System) 임베디드 HW는 범용 컴퓨터와 유사한 구성이나, 사용환경 목적에 따른 최적화가 다르며 대부분의 범용 CPU를 사용하지만 목적에 따른 메모리와 I/O 장치 유형 변경. 시스템이 간단한 경우 SW는 Application(응용 SW)로 구동 가능하며, OS와 라이브러리는 생략하는 경우도 있음. 기본인 경우 HW와 SW의 공조 설계(Co-Design)이 필요하기 때문에 범용 컴퓨터와는 다른 방식으로 접근해야 함. 설계목표 1. 고성능 시스템복잡한 기능, 다양한 UI, 멀티미디어 처리, 유무선 네트워크 기능 등을 처리해내는 시스템 2. 실시간 처리능력..

HW 플랫폼의 구성 CPU BoardCPU 실장한 보드, Main board, Processor board, Mohter board라고 함. I/O Board특정 기능 수행하는 I/O 장치 실장한 보드, Sub-board, Option board, Daughter board 교육/개발용 오픈 아키텍쳐 보드, 자체제작하거나 상용보드 구매해 사용. 짧은 시간 내 구현이 용이해서 구현 가능성 검증용으로 적합. - 8bit(Arduino) ATmel의 AVR 코어 기반.국내에서도 손쉽게 저가로 구매 가능하고, 대학 실습에서도 사용됨.소규모 임베디드 시스템 구현에도 유용하고, 다양한 I/O 보드가 있어 상용 시스템도 구현이 가능. 다양한 형태의 메인보드가 존재해 폭 넓게 이용 가능. - 32bit(Raspberr..

임베디드 시스템(Embedded System)은 휴대전화, 자동차, 스마트홈, 로봇 등의 거의 모든 전자 정보 통신 기기에 존재하며, 제품 및 시스템 일부를 구성하는 내장형 시스템으로 일종의 컴퓨터로 볼 수 있음. 범용 컴퓨터와 유사한 구조를 갖고 있지만, 특정 용도에 최적화된 컴퓨터 시스템 가전제품, 전자제품, 제어장치 등에 전기/전자 회로에 마이크로프로세서가 효과적 제어하는 경우가 예시.특히 자동차, 스마트폰 같은 경우는 임베디드 시스템의 집약체로 볼 수 있음.자동차(ABS, 브레이크, 에어백, 네비게이션 등 자동차의 모든 시스템들) 임베디드를 통해 시스템 기능의 다양화, 고도화를 취해 지능, 성능개선, 확장성을 확보할 수 있음. 특징 - 특정 운용분야 특화로 성능 및 컴퓨팅 자원에 대한 효율이 범용..