펌웨어(Firmware)

 

펌웨어(Firmware)는 하드웨어 기반 시스템에 내장된 소프트웨어입니다. 이는 기기가 동작하는 데 필요한 제어 코드를 포함하고 있으며, 하드웨어와 소프트웨어 사이에서 인터페이스 역할을 합니다.

펌웨어는 일반적으로 ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 이러한 비휘발성 메모리는 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않는 메모리로, 디바이스가 재시작될 때마다 펌웨어가 로드되어 기기를 동작시킵니다.

펌웨어는 하드웨어 제조사에 의해 제공되며, 장치의 제어 및 동작 방식에 영향을 미칩니다. 또한, 펌웨어 업그레이드를 통해 기기의 동작 방식을 변경하거나 버그를 수정할 수 있습니다.

일반적으로, 펌웨어는 임베디드 시스템, 컴퓨터의 마더보드, 그래픽 카드, 무선 라우터, 디지털 카메라 등과 같은 다양한 하드웨어 기반 시스템에서 사용됩니다.

 

 

펌웨어는 임베디드 장치 제조업체가 제공하는 소프트웨어 업그레이드 파일 형태로, 기존 펌웨어와 대체되어 장치의 동작 방식이 변경되는 파일입니다. 펌웨어 파일의 구조와 구성은 장치 및 제조업체에 따라 다를 수 있지만, 일반적으로 다음과 같은 구성 요소로 구성됩니다.

 

헤더 (Header) : 펌웨어 파일의 시작 부분에 위치하며, 파일의 버전 정보, 업그레이드 대상 장치 정보, 파일 크기 및 체크섬 등의 정보를 포함합니다. 이 정보는 펌웨어 파일의 유효성을 검증하는데 사용됩니다.

펌웨어 코드 (Firmware Code) : 펌웨어 파일의 중요한 부분으로, 업그레이드 대상 장치에 로드되어 실행되는 코드입니다. 이 코드는 기존 펌웨어와 대체되어 장치의 동작 방식이 변경됩니다.

설정 파일 (Configuration File) : 장치의 동작에 필요한 설정 정보를 포함하는 파일입니다. 이 파일은 펌웨어 업그레이드를 위해 장치에 대한 초기 설정을 제공합니다.

라이브러리 (Library) : 펌웨어 코드에서 사용되는 함수나 기능을 모아놓은 라이브러리 파일입니다. 이 파일은 펌웨어 코드를 개발할 때 재사용이 가능한 코드를 제공하며, 펌웨어 코드와 함께 업그레이드되어 장치에서 사용됩니다.

도움말 파일 (Help File) : 펌웨어 파일과 함께 제공되는 도움말 파일입니다. 이 파일은 장치에 대한 사용자 설명서, 업그레이드 방법, 문제 해결 방법 등의 정보를 제공합니다.기타 파일 : 펌웨어 파일과 함께 제공되는 기타 파일로, 펌웨어 업그레이드를 위해 필요한 파일이 포함됩니다.

 

펌웨어 업데이트

 

펌웨어 업데이트는 기존의 장치 펌웨어를 새로운 버전으로 업그레이드하는 프로세스입니다. 이 프로세스는 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등 디지털 장치에서 수행됩니다. 일반적으로 펌웨어 업데이트는 다음과 같은 단계로 수행됩니다.

 

업데이트 파일 다운로드: 펌웨어 업데이트를 위한 새로운 파일을 다운로드합니다. 이 파일은 일반적으로 제조업체 웹사이트에서 제공됩니다.

기기 연결: 디지털 장치를 컴퓨터 또는 기타 호스트 장치에 연결합니다. 이를 위해 USB 케이블 또는 블루투스 등의 연결 방법을 사용할 수 있습니다.

업데이트 모드 진입: 기기를 업데이트 모드로 진입시킵니다. 이 단계는 장치마다 다를 수 있으며, 사용자 매뉴얼 또는 제조업체의 지침을 따라야 합니다.

펌웨어 업데이트 실행: 업데이트 파일을 장치에 업로드하고, 새로운 펌웨어를 설치합니다. 이 과정은 일반적으로 몇 분 이내에 완료됩니다.

재부팅: 펌웨어 업데이트 후에는 장치를 재부팅해야 합니다. 이를 통해 새로운 펌웨어가 적용되며, 장치가 정상적으로 작동하는지 확인할 수 있습니다.

펌웨어 업데이트는 장치의 안정성, 보안 및 성능을 향상시키는 데 중요합니다. 그러나 업데이트를 수행하기 전에는 반드시 백업을 수행해야 합니다. 또한, 업데이트 파일이 기기와 호환되는지 확인하고, 업데이트 모드에서는 다른 프로그램이나 작업을 수행하지 않도록 주의해야 합니다.

 

펌웨어는 보통 디버거를 사용하여 많이 하는데, 그 이유는 다음과 같습니다.

 

효율성: 디버거를 사용하면 펌웨어 업데이트 과정을 자동화할 수 있습니다. 이렇게 하면 업데이트 과정을 수동으로 수행하는 것보다 빠르고 효율적으로 업데이트를 수행할 수 있습니다.

오류 확인: 디버거를 사용하면 펌웨어 업데이트 과정에서 발생하는 오류를 더 쉽게 식별할 수 있습니다. 디버거를 사용하면 업데이트 중에 발생한 오류의 원인을 빠르게 찾아서 수정할 수 있습니다.

안정성: 디버거를 사용하면 펌웨어 업데이트 과정을 안정적으로 수행할 수 있습니다. 업데이트 과정 중에 오류가 발생하면, 디버거를 사용하여 업데이트를 다시 시작할 수 있으며, 이를 통해 장치의 안정성을 유지할 수 있습니다.

기능 추가: 디버거를 사용하여 펌웨어 업데이트를 수행하면, 추가적인 기능을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 업데이트 과정을 더욱 효율적으로 수행하고, 새로운 기능을 추가하여 장치의 기능성을 향상시킬 수 있습니다.

물론 디버거를 사용하여 펌웨어 업데이트를 수행할 때에도 주의해야 합니다. 업데이트 파일이 장치와 호환되는지 확인하고, 업데이트 모드에서는 다른 프로그램이나 작업을 수행하지 않도록 주의해야 합니다. 또한, 업데이트 과정에서 발생하는 오류를 적극적으로 확인하고, 오류를 수정하도록 노력해야 합니다.

 

펌웨어 업데이트 과정에서 지정하는 주소값은 업데이트 파일의 위치를 가리킵니다. 일반적으로 이 주소값은 플래시 메모리의 시작 주소를 나타냅니다.

플래시 메모리는 컴퓨터나 기타 디지털 장치에서 비휘발성 저장 장치로 사용됩니다. 이 메모리에는 기기에서 사용되는 소프트웨어 및 데이터가 저장됩니다. 펌웨어 업데이트를 수행하면 새로운 펌웨어 버전이 플래시 메모리에 새롭게 기록되어야 하므로, 업데이트 파일의 위치를 알려주는 것입니다.

이 주소값은 업데이트 파일의 바이너리 형식을 로드하기 위한 시작점을 나타내며, 이 위치부터 파일의 데이터가 플래시 메모리에 기록됩니다. 이렇게 업데이트 파일의 데이터가 플래시 메모리에 정확하게 로드되어야만, 새로운 펌웨어가 정상적으로 작동할 수 있습니다.

 

elf, hex, bin 파일

모두 컴퓨터에서 사용되는 바이너리 파일의 형식을 나타냅니다.

이러한 바이너리 파일 형식은 주로 소프트웨어나 하드웨어를 개발하는 과정에서 사용됩니다.

 

ELF (Executable and Linkable Format): ELF는 리눅스와 유닉스 운영체제에서 사용되는 실행 가능한 형식의 바이너리 파일입니다. ELF 파일은 컴파일된 프로그램의 코드, 데이터 및 기타 정보를 포함하며, 여러 가지 섹션으로 구성됩니다. ELF 파일은 실행 파일 또는 공유 라이브러리 파일로 사용됩니다.

HEX (Hexadecimal): HEX 파일은 16진수 형식으로 표현된 데이터를 담고 있는 파일입니다. 이 파일 형식은 프로그래머가 마이크로컨트롤러나 기타 임베디드 시스템에서 사용하는 프로그램 및 데이터를 포함하는 데 사용됩니다. HEX 파일은 텍스트 파일로 쉽게 열어 볼 수 있습니다.

BIN (Binary): BIN 파일은 이진 형식으로 인코딩된 데이터를 담고 있는 파일입니다. BIN 파일은 주로 하드웨어에서 사용되는 펌웨어나 바이너리 이미지를 포함하는 데 사용됩니다. BIN 파일은 이진 파일 형식으로, 텍스트 에디터로 열기 어려울 수 있습니다.

 

말하자면, ELF 파일은 실행 가능한 형식의 바이너리 파일이고, HEX 파일은 데이터를 16진수 형식으로 인코딩한 파일입니다.

BIN 파일은 이진 형식으로 인코딩된 데이터를 포함하는 파일입니다. 각각의 파일 형식은 사용되는 환경이나 목적에 따라 다르게 사용됩니다

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하이퍼바이저(hypervisor)

 

하이퍼바이저(Hypervisor)는 가상화 소프트웨어로, 컴퓨터 시스템에서 여러 개의 가상 머신(VM)을 생성하고 관리하는 역할을 합니다.

즉, 가상 머신을 실행하기 위한 소프트웨어입니다

 

하이퍼바이저는 호스트 시스템(컴퓨터)에서 가상 머신을 만들고 호스트의 리소스를 가상 머신들에게 할당하고, 가상 머신들이 호스트 시스템의 하드웨어 자원(CPU, 메모리, 저장소)을 공유하며 동작할 수 있도록 합니다. 이를 통해 여러 개의 운영 체제(OS)나 응용 프로그램을 단일 물리적 시스템에서 실행할 수 있게 됩니다 (단일 시스템 상에서 독립된 운영체제와 애플리케이션 실행 가능)

 

하이퍼바이저는 두 가지 유형이 있습니다.

첫 번째는 Type 1 또는 네이티브 하이퍼바이저이고, 두 번째는 Type 2 또는 호스트 기반 하이퍼바이저입니다.

Type 1 하이퍼바이저는 직접 하드웨어 위에 설치되고, 가상 머신의 하드웨어 리소스를 직접 제어합니다. 이러한 하이퍼바이저는 호스트 시스템과 가상 머신 간의 강력한 격리 기능을 제공하며, 가상 머신에서 실행되는 애플리케이션에 대한 고도의 제어를 제공합니다.

Type 2 하이퍼바이저는 호스트 운영 체제 위에 설치되고, 호스트 시스템의 리소스를 공유합니다. 이러한 하이퍼바이저는 더 쉽게 설치할 수 있으며, 일부 경우에는 Type 1 하이퍼바이저보다 더 빠릅니다. 그러나 Type 2 하이퍼바이저는 호스트 시스템의 보안 취약점을 노출할 수 있으며, 가상 머신 간의 격리 기능도 덜 강력합니다.

 

리소스 관리

하이퍼바이저는 가상 머신의 리소스를 관리하고, 가상 머신 간의 상호작용을 관리합니다. 즉, 각 가상 머신에 할당된 가상 CPU, 메모리, 저장소 등의 리소스를 추적하고, 이 리소스를 가상 머신 간에 균등하게 분배합니다. 또한, 가상 머신 간의 네트워크 연결을 관리하며, 이를 통해 가상 머신 간의 통신을 가능하게 합니다.

 

I/O 작업 관리

가상 머신은 호스트 시스템의 하드웨어 리소스를 사용하므로, 하이퍼바이저는 가상 머신과 호스트 시스템 간의 I/O 작업을 조정합니다. 예를 들어, 가상 머신에서 디스크 작업을 수행하려면, 하이퍼바이저는 호스트 시스템의 디스크 드라이브에 대한 액세스 권한을 부여하고, 가상 머신이 사용할 수 있도록 가상 디스크 드라이브를 제공합니다.

 

가상 머신 보안

하이퍼바이저는 가상 머신의 보안을 유지하기 위해 다양한 보안 기술을 사용합니다. 예를 들어, 하이퍼바이저는 가상 머신 간의 통신을 제어하고, 가상 머신의 메모리에 대한 엄격한 접근 권한을 부여하여 가상 머신에서 실행되는 애플리케이션의 보안을 강화합니다

 

가상 머신의 상태 관리

가상 머신은 일반적으로 운영 체제 및 애플리케이션과 같은 복잡한 시스템을 실행하므로, 하이퍼바이저는 가상 머신의 상태를 모니터링하고, 문제가 발생할 경우에는 가상 머신을 재부팅하거나 복구하는 등의 조치를 취합니다.

 

이처럼, 하이퍼바이저는 가상 머신을 실행하는 데 필요한 모든 기능을 제공합니다. 가상 머신은 하이퍼바이저 위에 생성되므로, 각 가상 머신은 독립적으로 실행될 수 있습니다. 이러한 구성은 클라우드 컴퓨팅, 서버 가상화, 테스트 및 개발 등 다양한 용도로 사용됩니다.

 

하이퍼바이저는 가상화 기술의 핵심 기술로, 다양하게 사용되고 있습니다.

1. 서버 가상화
기업에서는 하이퍼바이저를 사용하여 하나의 서버를 여러 개의 가상 서버로 분할하여 사용합니다. 이를 통해 기업은 서버의 사용률을 높이고, 물리적 서버의 수를 줄이면서 IT 인프라의 비용을 절감할 수 있습니다.
2. 클라우드 컴퓨팅
클라우드 컴퓨팅은 인터넷을 통해 IT 리소스를 제공하는 서비스입니다. 하이퍼바이저를 사용하여 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축하면, 여러 사용자가 동시에 클라우드 인프라를 공유할 수 있습니다. 이를 통해 기업은 더 많은 고객에게 서비스를 제공하면서 인프라 비용을 절감할 수 있습니다.
3. 테스트 및 개발
하이퍼바이저를 사용하여 테스트 및 개발 환경을 구축하면, 여러 개의 테스트 환경을 동시에 실행할 수 있습니다. 이를 통해 애플리케이션을 더 빠르게 개발하고, 오류를 더 쉽게 수정할 수 있습니다.
4. 보안
하이퍼바이저를 사용하여 가상 머신을 분리하면, 서로 다른 보안 수준을 필요로 하는 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 기업은 보안을 강화하고, 서로 다른 애플리케이션 간의 상호 간섭을 방지할 수 있습니다.
5. 모바일 기술
하이퍼바이저는 모바일 기술에서도 널리 사용됩니다. 예를 들어, BYOD(Bring Your Own Device) 환경에서는 하이퍼바이저를 사용하여 기업 데이터와 개인 데이터를 분리할 수 있습니다. 이를 통해 기업은 보안을 유지하면서도 직원이 자신의 디바이스를 사용할 수 있도록 합니다.
VMware
가상화 기술을 기반으로 한 서버 가상화 솔루션을 제공합니다.
이를 통해 서버의 하드웨어 리소스를 효율적으로 활용하고, 서버의 가용성과 안정성을 높일 수 있습니다.
Microsoft Hyper-V
윈도우 서버 가상화 기술을 제공합니다. 서버 가상화 및 서버 운영 관리를 효율적으로 수행할 수 있습니다.
Citrix XenServer
오픈소스 가상화 플랫폼으로, 클라우드 컴퓨팅 및 가상 데스크톱 인프라를 제공합니다.
이를 통해 클라우드 인프라 및 가상 데스크톱 인프라를 효율적으로 관리하고, 자원의 활용도를 높일 수 있습니다.
Oracle VM VirtualBox
데스크톱 가상화 플랫폼으로, 다양한 운영체제를 호스팅하는 가상 머신을 만들 수 있습니다.
테스트 및 개발 환경 구축을 용이하게 할 수 있습니다.
IBM z/VM
메인프레임 가상화 플랫폼으로, 메인프레임의 자원을 효율적으로 관리하고, 가상 서버를 만들어서 다양한 운영체제 및 어플리케이션을 호스팅할 수 있습니다. 이를 통해 메인프레임의 가용성과 안정성을 높일 수 있습니다

 

도커(docker)

Docker는 컨테이너 기반의 가상화 기술을 사용하여 응용 프로그램을 패키징하고 실행하는 플랫폼입니다.

컨테이너는 가상화된 환경에서 응용 프로그램을 실행할 수 있도록 격리된 공간을 제공합니다. 이러한 격리된 공간에서는 응용 프로그램이 필요로 하는 라이브러리, 파일 시스템 등의 환경을 포함한 모든 것이 패키징되어 있습니다.

Docker는 이러한 컨테이너 기반의 가상화 기술을 사용하여 응용 프로그램을 패키징하고 배포할 수 있도록 도와주는 플랫폼입니다. Docker는 호스트 운영 체제와 컨테이너 간의 직접적인 상호작용을 통해 응용 프로그램을 실행합니다.

이처럼 Docker는 하이퍼바이저(가상 머신 기반의 가상화)와는 다른 방식으로 응용 프로그램을 가상화합니다

 

Docker는 컨테이너라는 가상화 기술을 사용하여 응용 프로그램을 패키징하고 실행하는 것을 지원합니다.
Docker는 다음과 같은 원리로 동작합니다.

1. 이미지 작성
Docker 이미지는 응용 프로그램과 그 실행 환경을 포함하는 것입니다. Dockerfile이라는 특별한 파일 형식을 사용하여 Docker 이미지를 작성합니다. Dockerfile은 응용 프로그램 실행에 필요한 파일, 라이브러리, 환경 변수, 포트 등을 정의합니다.
2. 이미지 빌드
Dockerfile을 사용하여 Docker 이미지를 빌드합니다. Docker는 Dockerfile에 정의된 내용에 따라 이미지를 빌드하고, 필요한 파일과 라이브러리 등을 다운로드합니다. 이미지를 빌드한 후에는 해당 이미지를 Docker 레지스트리에 업로드하거나 다른 사용자와 공유할 수 있습니다.
3. 컨테이너 실행
Docker 이미지를 사용하여 컨테이너를 실행합니다. 이때 컨테이너는 호스트 운영 체제의 자원을 사용합니다. Docker는 컨테이너 실행에 필요한 모든 자원을 미리 준비하여 컨테이너가 실행될 때 즉시 사용할 수 있도록 합니다.
4. 컨테이너 관리
Docker는 컨테이너를 관리하기 위한 명령어를 제공합니다. 이를 사용하여 컨테이너를 시작, 중지, 재시작하고, 로그를 볼 수 있습니다. Docker는 또한 컨테이너 간의 통신을 지원합니다.
5. 네트워크
Docker는 기본적으로 호스트 운영 체제와 동일한 네트워크에 컨테이너를 배치합니다. 이는 컨테이너 간의 통신을 간편하게 만들어 줍니다. Docker는 또한 다른 네트워크와의 연결을 지원합니다.
6. 데이터 관리
Docker는 컨테이너에서 생성되는 데이터를 관리하기 위해 볼륨이라는 개념을 제공합니다. 볼륨은 컨테이너와 호스트 운영 체제 사이의 데이터 공유를 가능하게 합니다.
Docker는 이러한 방식으로 컨테이너화된 응용 프로그램을 실행하고 관리합니다. 이는 가볍고 빠른 실행 속도, 쉬운 배포, 높은 이식성 등의 장점을 제공합니다.

 

Docker는 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 일부 일반적인 사용 사례는 다음과 같습니다.

애플리케이션 배포

Docker는 애플리케이션을 가상 컨테이너로 패키징하여 배포하는 데 이상적입니다. 이렇게 하면 애플리케이션을 호스트 운영 체제에 영향을 주지 않고 실행할 수 있으며, 호스트 운영 체제에 설치된 의존성 라이브러리의 충돌 문제를 해결할 수 있습니다.

서비스 분리
Docker는 서비스를 분리하여 실행하고, 서비스 간의 의존성을 관리하는 데도 유용합니다. 예를 들어, 웹 애플리케이션의 프론트엔드와 백엔드를 분리하여 각각 Docker 컨테이너로 실행하면, 서로 다른 호스트에서도 실행할 수 있고, 확장성과 격리성이 개선됩니다.

개발 환경 구성
Docker는 개발 환경 구성을 간편하게 만들어 줍니다. Docker를 사용하면 개발자는 개발에 필요한 환경을 Docker 이미지로 빌드하여 다른 개발자와 공유할 수 있습니다. 이렇게 하면 개발자는 개발 환경을 쉽게 설정하고, 이식성이 개선됩니다.

테스트 환경 구성
Docker를 사용하면 테스트 환경 구성도 간편해집니다. 개발자는 테스트를 위한 Docker 이미지를 빌드하여 테스트 서버에서 실행할 수 있습니다. 이렇게 하면 테스트 서버에 일시적인 의존성을 설치하지 않아도 되므로, 서버 관리가 더욱 용이해집니다.

마이그레이션
Docker를 사용하면 더 나은 성능을 제공하는 새로운 운영 체제나 호스트로 마이그레이션하는 것이 용이해집니다. 애플리케이션과 의존성을 Docker 이미지로 패키징하면, 이미지를 다른 호스트로 이동하여 쉽게 배포할 수 있습니다.
위와 같은 방식으로 Docker는 여러 분야에서 사용되고 있습니다. Docker는 컨테이너 기술을 통해 애플리케이션 실행 및 관리를 간편하게 해주므로, 인기 있는 기술 중 하나입니다.

 

  • Airbnb
    Airbnb는 도커를 사용하여 마이크로서비스 아키텍처를 구현하고 서비스를 컨테이너화하여 배포하고 있습니다.
    이를 통해 서비스의 가용성과 안정성을 높였으며, 인프라 관리 및 개발과 배포 과정을 효율화했습니다.
  • Spotify
    Spotify는 도커를 사용하여 서버 인프라를 관리하고 있습니다. 이를 통해 개발과 배포 과정을 효율화하고,
    서비스를 더 빠르게 출시하고, 확장성과 안정성을 높였습니다.
  • Uber
    Uber는 도커를 사용하여 개발 및 배포를 자동화하고, 서버 인프라를 관리하고 있습니다.
    이를 통해 개발 및 배포 과정을 효율화하고, 서비스의 안정성과 가용성을 높였습니다.
  • NASA
    NASA는 도커를 사용하여 우주선과 로봇 운영을 위한 소프트웨어를 개발하고 있습니다.
    이를 통해 소프트웨어를 더 안정적으로 운영할 수 있으며, 운영 비용을 줄일 수 있습니다.
  • eBay
    eBay는 도커를 사용하여 마이크로서비스 아키텍처를 구현하고, 서비스를 컨테이너화하여 배포하고 있습니다.
    이를 통해 개발과 배포 과정을 효율화하고, 서비스의 안정성과 가용성을 높였습니다.

 

하이퍼바이저와 도커

 

Docker와 하이퍼바이저는 모두 가상화 기술을 사용하여 응용 프로그램을 실행하는 기술입니다.

하지만, Docker와 하이퍼바이저는 큰 차이점이 있습니다.

 

가상화 방식
하이퍼바이저는 가상 머신을 생성하고, 각 가상 머신에 운영 체제를 설치하여 실행합니다. 따라서 가상 머신마다 자원과 운영 체제가 필요합니다. 이는 가상 머신을 사용하는 데 있어서 상대적으로 더 많은 자원이 필요하다는 것을 의미합니다.
반면 Docker는 호스트 운영 체제 위에서 동작합니다. Docker는 컨테이너라는 가벼운 가상화 기술을 사용하여 응용 프로그램을 패키징하고 실행합니다. 따라서 Docker는 가상 머신처럼 각각의 운영 체제를 설치하는 것이 아니라, 호스트 운영 체제의 커널을 공유하여 실행합니다. 이는 매우 가볍고 빠르게 실행할 수 있다는 것을 의미합니다.

성능
하이퍼바이저는 각 가상 머신이 독립적인 운영 체제를 가지므로 자원이 더 많이 필요합니다. 또한 가상 머신 사이에 자원을 분할하고 조정하는 작업이 필요합니다. 이는 상대적으로 느린 실행 속도를 가져올 수 있습니다.
한편, Docker는 호스트 운영 체제에서 실행되므로 가상 머신과는 달리 호스트와 컨테이너 간의 자원 분할과 조정이 필요하지 않습니다. 또한 컨테이너는 각각의 운영 체제를 가지지 않으므로, 가상 머신보다 상대적으로 더 빠르게 실행할 수 있습니다.

이미지 관리 방식
하이퍼바이저는 가상 머신 이미지를 사용하여 가상 머신을 생성합니다. 이는 대부분의 경우 ISO 파일로 제공됩니다. 새로운 가상 머신을 만들 때마다 이미지를 다운로드하고 설치해야 합니다. 이는 이미지 관리가 번거롭고 불편할 수 있다는 것을 의미합니다.
그런데 Docker는 컨테이너 이미지를 사용하여 응용 프로그램을 패키징하고 배포합니다. 이러한 이미지는 Docker Hub와 같은 저장소에서 공유되어 사용할 수 있습니다

 

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  1. 메모리 가시성이란 한 thread 에서 변경한 특정 메모리 값이 다른 thread에서 제대로 읽어지는지 여부를 의미함
  2. 이 가시성이 이슈가 되는 경우는 멀티 코어 환경에서 여러 thread 가 동시에 실행되는 상황임
  3. 첫번째 이유는 CPU 메모리 아키텍쳐 (레지스터& 캐시) 때문임  
  4. 각 코어(CPU)가 메인 메모리와 별도로 이러한 메모리 아키텍쳐를 갖고 있기 때문.
  5. 두번째 이유는 컴파일러의 최적화 때문임
  6.  컴파일러에서 프로그램이 최대한 빠르게 실행될 수 있도록 코어의 레지스터와 캐시를 적극 사용하도록 최적화 하는 것
  7.  따라서, Shard memory 모델의 concurrent , parallel programming 에서는 한 코어에서의 값 변경을 여러 코어가 공유하는 메인 메모리로 반영하는 작업을 적절히 수행해줘야함
  8. 하지만 코어 메모리 아키텍처에 쓰는 것에 비해 메인 메모리에 값을 쓰는(flash) 것은 느림
  9. 매번 메모리에 쓰는 것은 비효율적이므로 적절한 시점에만 메인 메모리에 쓰는 것이 필요함
  10. 여기서 등장하는 내용이 메모리 장벽(memory barrier)임
  11. 이 장벽을 만나면 이전까지의 레지스터나 캐시값의 변경을 메모리에 쓰는 것임
  12. 이 장벽을 세울려면 결국 컴파일러가 장벽을 설치할수 있도록 프로그래머가 코드에 추가해줘야 함
  13. 멀티스레딩에서 등장하는 lock 도 메모리 장벽이 필수적임
  14. lock을 소유하는 코어가 특정 메모리에 표시를 해두면, 다른 코어가 그 값을 보고 자신이 lock을 소유할 수 없는 상태라는 것을 판단하기 때문에 이 lock을 위한 메모리를 읽고 쓰는 과정에 메모리 장벽이 반드시 필요한 것임
  15. atomic 클래스가 나온 것도 이러한 메모리 가시성 때문임
  16. 즉, atomic 클래스로 정의한 변수에 값을 쓰거나 읽는 것은 레지스터나 캐시가 아니라 메인 메모리에서 수행되도록 해주는 것임
  17. 추가적으로 메모리 장벽은 메모리 재배치(reordering) 과도 관련이 있음
  18. 컴파일러가 메모리 장벽을 넘어서까지 재배치를 하지 않는 다는 것
    (메모리 장벽 이전까지 메모리 작업을 메인 메모리에 반영하고 그 이후는 재배치를 하지 않게 되는 것)

결론: 다중 코어 기반의 멀티 스레딩 프로그래밍에서는 공유되는 메모리에 관련해서 메모리 가시성을 파악하고 적절히 메모리 장벽을 사용하는 것이 중요함

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