[리눅스커널] 시스템 콜의 특징

시스템 콜의 특징

이번 절에서는 시스템 콜의 특징을 알아보겠습니다.

앞서 알아봤듯이 시스템 콜은 유저 모드에서 커널 모드로 진입하는 관문입니다. 소프트웨어 구조 관점에서 보면 시스템 콜은 유저 공간과 커널 공간 사이의 가상 계층으로 볼 수도 있습니다. 이 계층은 다음과 같은 특징이 있습니다.

1. 시스템 콜 계층으로 시스템 안정성과 보안을 지킬 수 있습니다. 유저 모드에서 애플리케이션이 커널 공간에 아무런 제약 없이 접근한다고 가정해 봅시다. 실수로 애플리케이션이 커널 코드 영역의 메모리를 오염시키면 시스템이 오동작할 가능성이 높습니다. 그래서 유저 모드에서 시스템 콜로만 커널 모드에 진입해서 제한된 메모리 공간에 접근하는 것입니다.

2. 유저 애플리케이션에서 추상화된 하드웨어 인터페이스를 제공합니다. 유저 모드에서 구동 중인 애플리케이션 입장에서 하나의 파일 시스템 위에서 구동 중인 것으로 착각하게 합니다.

3. 시스템 콜 구현으로 유저 애플리케이션의 호환성과 이식성을 보장할 수 있습니다. 대부분의 리눅스 배포판은 시스템 콜 인터페이스를 POSIX(Portable Operating System Interface)라는 유닉스 표준 규약에 맞게 구현합니다. 이를 통해 유저 애플리케이션 코드를 라즈베리 파이, 안드로이드 등 리눅스 계열의 시스템과 유닉스 운영체제에서도 구동할 수 있습니다.

4. 유저 공간에서 실행되는 애플리케이션은 커널과 독립적으로 구동됩니다. 유저 애플리케이션 입장에서는 파일 시스템과 프로세스 생성과 같은 내부 동작에 신경 쓸 필요가 없습니다. 

또한 시스템 콜은 ARM 아키텍처와 연관이 깊은 동작입니다. ARM 프로세서는 시스템 콜을 익셉션의 한 종류인 소프트웨어 인터럽트로 실행하기 때문입니다. ARM 프로세스 관점에서 시스템 콜을 어떻게 구현했는지 함께 살펴봅시다.