UNIX - [제3강] 리눅스 시작

UNIX - [제3강] 리눅스 시작

● 운영체제의 로딩 ● 리눅스 시작과 종료 ● 기본 명령 ● 파일 시스템

UNIX 용어정리

• 부팀
  컴퓨터를 동작시키기 위해 운영체제 커널을 메모리에 올려서 실행시키는 과정
• MBR
  첫 번째 디스크의 부트 섹터로 파티션 테이블과 부트로더 프로그램이 있다.
• INIT 프로세스
  리눅스 부팅 과정에서 마지막 과정을 담당하는 프로세스로 PID가 1이며 모든 유저 프로세스의 최상위 프로세스이다.
• 내부 명령과 외부 명령
  내부 명령은 쉘 자체에서 처리되는 built-in 명령이다. 대부분의 유틸리티는 외부 명령으로 실행 파일이 따로 존재하고 쉘 프로세스에 의해 새로운 프로세스가 만들어져 처리된다.
• inode
  유닉스 파일 시스템에서 inode는 inode block(또는 inode table)에 존재하는 하나의 항목으로 특정 파일의 인덱스이다. 파일 이름을 제외한 모든 정보를 포함한다.

요점정리

1. 리눅스 시스템의 부팅 과정을 전원을 켰을 때부터 로그인 프롬프트가 뜨기까지 과정을 자세히 나열하면?
   • 전원을 켜면 ROM BIOS의 부트스트랩 로더(bootstrap loader)가 실행된다. 부트스트랩 로더는 MBR(Master Boot Record)에 있는 부트 블록(boot block)에 있는 내용을 실행한다.
   • MBR 부트 블록은 운영체제의 부트 섹터에 있는 프로그램인 부트 로더(boot loader)를 실행한다.
   • LILO, GRUB 등의 부트 로더는 보조 기억장치에 저장된 리눅스 커널 이미지를 찾아 실행시킨다.
   • 커널 이미지는 압축을 풀고 커널 프로그램의 주 기능을 수행한다. 커널의 기능 점검, 하드웨어 점검, root 파티션을 읽기 전용으로 마운트(mount), 디스크 검사, root 파티션을 쓰기 가능 모드로 리마운트(remount), 그리고 init 프로세스를 실행시키고 제어권을 넘긴다.
   • init 프로세스는 /etc/inittab 파일을 읽어 설정된 내용을 실행한다. Runlevel에 따라 실행되는 내용이 달라진다. init은 각종 장치를 활성화 시키고 리눅스 시스템 운영에 필요한 프로세스를 실행시킨다. Runlevel 5인 경우 최종적으로 X Window 로그인 화면이 나타난다.
2. 리눅스 시스템의 종료 명령어는 무엇이고 어떤 옵션이 있는가? 그리고 리눅스 시스템의 종료 절차를 나열하면?
   • 종료 명령은 ‘shutdown [-krhfc][-t sec] time [경고메시지]’ 이다. 다음을 포함하여 여러 가지 옵션을 선택할 수 있다.
     -t sec : 프로세스에 경고 보냄과 kill 시그널 사이 초 단위 간격
     -k : 사용자에게 경고 메시지만 전달
     -r : 시스템 종료 후에 재부팅
     -h : shutdown 후에 시스템 정지(halt)
     -f : 재부팅할 때 fsck(file system check)를 하지 않음
     -c : shutdown명령어를 취소한다.
     time : +m(m분 후) 또는 hh:mm(지정 시각)에 시스템 종료
     경고메시지 : 사용자에게 보내지는 메시지
   • 시스템 종료는 다음 순서로 진행된다.
     ① 사용자들에게 시스템 종료메시지를 보내고 로그인을 제한한다.
     ② 지정된 시간 내 종료되지 않은 프로세스를 강제 종료한다.
     ③ 지정된 시간 내 로그아웃하지 않은 사용자를 강제 로그아웃 시킨다.
     ④ 메모리에 데이터를 디스크에 저장한다.
     ⑤ 시스템 종료와 관련된 정보를 시스템 로그 파일에 기록한다.
     ⑥ 마운트 되어 있는 디바이스들을 마운트 해제한다.
     ⑦ 시스템을 종료한다.
3. 리눅스의 주요 파일 시스템과 각각의 특징을 자세히 조사하시오.
   • ext
     : 리눅스 초기의 파일 시스템이다. 지금은 거의 사용되지 않는다.
   • ext2
     : 리눅스의 기본 파일 시스템으로 사용되었다. 여전히 기본 파일 시스템으로 많이 사용하고 있는데 ext2는 journaling을 지원하지 않으므로 단순 쓰기 성능은 ext3나 ext4에 비하여 빠르다. 단점은 복구가 어렵다는 것이다.
   • ext3
     : ext2를 journaling을 지원하도록 확장한 것이다. Journaling은 변경을 기록하는 로그(journal)를 두어 시스템 비정상 종료 시 파일 시스템 복구를 쉽게 하는 방법이다. 현재 리눅스에서 주로 사용되고 있다.
   • ext4
     : ext3를 확장한 것이다. 일반적으로 ext2나 ext3에 비하여 읽는 속도가 빠르고 ext3보다 쓰기 속도도 빠르다. 최근 ext4의 사용이 늘어나고 있으며 안정성도 높은 것으로 알려져 있다.

연습문제

• 

  리눅스 시스템에서 PID가 1인 제일 먼저 실행되는 프로세스이며 모든 프로세스의 최상위 부모 프로세스인 것은?

  답을 체크하세요

  1. boot loader
  2. bootstrap loader
  3. init
  4. kernel

  정답 :

  ③

  해설 : PID가 1이며 사실상 가장 먼저 실행되는 프로세스로 모든 유저 프로세스의 최상위 부모 프로세스인 것은 init이다.

• 

  프로세스에게 보내는 시그널 중 프로세스가 스스로 종료하라는 메시지를 보내는 것은?

  답을 체크하세요

  1. Process aborted (SIGABRT)
  2. Interrupt (SIGINT)
  3. Kill (SIGKILL)
  4. Termination (SIGTERM)

  정답 :

  ④

  해설 : SIGTERM이 프로세스가 스스로 종료하라는 메시지를 보내는 것이다.
  SIGABRT는 프로세스가 abort 되었을 때, SIGINT는 interrupt되었을 때, SIGKILL은 프로세스 강제 종료 시그널이다.

• 

  리눅스 명령어들의 이름, 개요, 옵션, 환경과 매개변수 등을 자세히 보여주는 명령어는?

  답을 체크하세요

  1. cat
  2. help
  3. info
  4. man

  정답 :

  ④

  해설 : 리눅스 각 명령어들의 이름, 개요, 옵션, 환경과 매개변수 등을 자세히 보여주는 명령어는 man으로 온라인 매뉴얼을 제공한다.

• 

  리눅스 파일 시스템에서 파일 이름을 제외한 파일에 대한 모든 정보를 가지고 있는 블록은?

  답을 체크하세요

  1. data block
  2. directory block
  3. inode block
  4. super block

  정답 :

  ③

  해설 : inode는 inode block에 있는 하나의 항목으로, 특정 파일과 관련하여 파일 이름을 제외한 모든 정보를 가지고 있다. 파일의 이름과 inode 번호는 directory block에 저장되어 있다

• 

  리눅스 파일 시스템에서 시스템 비정상 종료 시 파일 시스템 복구를 쉽게 할 수 있도록 변경을 기록하는 로그는?

  답을 체크하세요

  1. backup
  2. ext
  3. journal
  4. sync

  정답 :

  ③

  해설 : 시스템 비정상 종료 시 파일 시스템 복구를 쉽게 할 수 있도록 변경을 기록하는 로그를 journal 이라고 한다.

pratical centos 리눅스 활용 교재 연습문제 풀이

 운영체제의 로딩 과정(일반적인 운영체제의 부팅 과정)

 전원이 들어오면 ROM BIOS의 부트 코드가 실행됨

 디스크의 MBR에 있는 부트로더를 로드하여 실행

 커널이 로드되고 시작됨

-커널 이미지는 /boot/vmlinuz

-하드웨어 검사

-init 프로세스 생성

 init 프로세스에 의해 초기화 작업이 수행

 MBR(Master Boot Record) 의 정보

 부트로더

운영체제를 메모리에 로드하여 실행시킴

 파티션 테이블

-파티션의 시작과 끝 주소

-부팅 가능한 파티션 여부

-파티션 타입

 부트로더의 종류

 LILO(LInux LOader)

전통적인 리눅스 부트로더

 GRUB(Grand Unified Bootloader)

다양한 기능을 제공하는 편리한 부트로더

 부트로더의 동작

 부팅할 OS 선택 가능

 부팅 파티션에 있는 부트섹터를 통해 실행

 부트로더는 커널 이미지를 찾아 메모리에 적재

 커널의 부팅 과정

 압축된 커널 이미지를 메모리에 로드하여 압축을 풂

 메모리에서 커널을 실행

 커널의 기능을 점검하고 설치된 하드웨어를 점검

 root 파티션을 읽기 전용으로 마운트(mount)하여 디스크 검사

 디스크 검사 후 root 파티션을 쓰기 가능 모드로 다시 마운트

 커널이 /sbin/init을 실행

 커널은 init으로 제어권을 넘김

 프로세스 기초

 시스템에서 실행 중인 프로그램

 프로세스 A가 프로세스 B를 실행시킬 수 있음

A : 부모 프로세스, B : 자식 프로세스

 PID(Process ID) : 프로세스 고유의 번호

 PPID(Parent Process ID) : 부모 프로세스의 고유 번호

 init

 init은 제일 먼저 실행되는 프로세스이고 PID = 1

 모든 프로세스의 최상위 부모 프로세스

 init

 init 관련 파일

∘ /etc/rc.d/rc.sysinit : 제일 먼저 실행되는 파일

∘ /etc/inittab : init 설정 파일로 초기 런레벨 설정

∘ /etc/rc.d./rc runlevel : 각 runlevel에 해당하는 스크립트를 실행시키는 파일

∘ /etc/rc.d/rc[0-6].d/* : 각 runlevel의 데몬을 실행시키기 위한 파일들 (symbolic link)

∘ /etc/rc.d/init.d/* : 데몬을 실행시키기 위한 실제 스크립트들

∘ /etc/rc.d/rc.local : 제일 마지막에 실행되는 파일

 init과 runlevel

 init은 /etc/inittab 설정 파일을 읽음

 기본 값으로 Runlevel이 5로 설정되어 있음

 Runlevel의 의미

0 : 시스템 종료,

1 : 단일 사용자 모드

2 : NFS를 지원하지 않는 다중 사용자 모드

3 : 모든 네트워크 기능을 지원하는 다중 사용자 모드

5 : X Window로 로그인 모드

6 : 재부팅

 Shutdown 과정

 init에 의해 runlevel 0 실행

 runlevel 0에서의 중요 동작

-동작 중인 데몬들을 모두 종료시킴

-프로세스를 종료 시 시간 간격을 두고 TERM, KILL 시그널을 보냄 (signal : 프로세스에게

보내는 신호)

-디스크를 언마운트(unmount)

-커널 동작을 멈춤

 리눅스 시스템의 시작

 X Window로 로그인 모드 실행

 사용자 이름과 암호를 입력

 명령 행 환경 실행

-[프로그램]-[시스템 도구]-[터미널]

-프롬프트 모양으로 root 권한은 #, 일반 사용자 권한은 $

 root 계정은 시스템 관리자에게 부여되는 모든 권한을 가짐

시스템 설정 시에만 root 계정 사용

 터미날 창이 뜸

 접속 종료

 계정의 사용을 마치고 빠져 나오는 것

 X Window : [시스템]-[로그아웃]

 Shell로 로그인 한 경우

'exit' 명령 또는 'logout’

 리눅스 시스템의 종료

 X Window : [시스템]-[끄기]

 Shell 명령으로 'init 0' 또는 'shutdown' 명령

 리눅스 시스템의 종료

 shutdown 명령 : 시스템 관리자(root) 권한만 실행 가능

 시스템 종료는 다음 순서로 진행

-사용자들에게 시스템 종료메시지를 보내고 로그인을 제한

-지정된 시간 내 종료되지 않은 프로세스를 강제 종료

-지정된 시간 내 로그아웃하지 않은 사용자를 강제 로그아웃

-메모리에 데이터를 디스크에 저장 (sync)

-시스템 종료와 관련된 정보를 시스템 로그 파일에 기록

-마운트 되어 있는 디바이스들을 마운트 해제(unmount)

-시스템 종료

 shutdown 명령

 사용법 : shutdown [-krhfc][-t sec] time [경고메시지]

∘ -t sec : 프로세스에 경고 보냄과 kill 시그널 사이 초 단위 간격

∘ -k : 사용자에게 경고 메시지만 전달

∘ -r : 시스템 종료 후에 재부팅

∘ -h : shutdown 후에 시스템 정지(halt)

∘ -f : 재부팅할 때 fsck(file system check)를 하지 않음

∘ -c : shutdown명령어를 취소한다.

∘ time : +m(몇 분 후) 또는 hh:mm(지정 시각)에 시스템 종료

∘ 경고메시지 : 사용자에게 보내지는 메시지

 리눅스 명령의 특징

 대소문자 구분, 여러 명령을 한 줄에 실행 가능

 ‘;’로 명령어 구분

 파일 사용권한으로 root 외의 사용자는 권한이 있는 파일(디렉터리)에만 접근 가능

 내부 명령(shell 명령)과 외부 명령(실행 파일)

-대부분의 명령이 파일로 존재, 실행 파일의 확장자 없음

-PATH 환경변수에 명령어의 위치가 설정되어 있어야 함

 명령어 형식은 command [options] [parameters]

 date

 서버의 날짜와 시간을 확인하거나 설정 (root 만 실행)

 사용법 : date MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]

∘ MM : 월

∘ DD : 월 중 일

∘ hh : 시

∘ mm : 분

∘ CC : 연도의 처음 두 숫자 (선택적)

∘ YY : 연도의 나중 두 숫자 (선택적)

∘ ss : 초 (선택적)

 who

 현재 시스템에 접속해 있는 사용자들을 조회

 사용자명, 터미널 정보, 로그인 시간 등을 표시

 사용 예

∘ who [-Hq] (H는 각 열의 제목 보이기, q는 로그인 사용자 수, 기타 여러 가지 옵션이 있

음)

∘ who am i (자신의 정보 조회)

∘ whoami (자신의 사용자 이름 조회)

 cal

 달력을 출력

 사용법 : cal [-3mjy] [[month] year]

∘ 3 : 해당 달의 이전 달부터 다음 달까지 세 달의 달력 출력

∘ m : 요일의 시작을 월요일로

∘ j : Julian 일자 형식으로 출력 (1월 1일이 1일, ... , 12월 31일이 365일)

∘ y : 해당 연도의 전체 달력 출력

 man

 커맨드에 대한 온라인 설명서(manual)

 매뉴얼의 구성

-명령어의 이름(Name)

-개요(Synopsis)와 설명(Description)

-모든 옵션의 목록과 설명

-환경(Environment)과 매개변수(Parameter) 등

 매뉴얼 사용법

∘ man [명령어] (man 페이지의 사용)

∘ 명령어 --help (help의 사용)

 파일 시스템

운영체제가 디스크(파티션) 상에 파일들을 구성하는 방식

 리눅스 파일 시스템의 구조

 super block : 파일 시스템에 대한 정보

 inode block과 inode

파일에 대한 모든 정보(파일 이름은 제외)로 각 inode는 파일의 형태, 소유자, 크기, 링크 카

운트, data block 번호를 포함

 directory block : 파일 이름과 inode 번호를 저장

 data block : 파일의 실제 데이터 저장

 리눅스에서 관리하는 파일의 종류

 정규 파일

일반적인 텍스트 파일이나 이진 파일

 디렉터리 파일

-특별한 형식으로 디스크에 저장

-다른 파일들을 조직화하고 사용하는데 필요한 정보를 유지

 특수 파일

-프린터, CD-ROM 드라이브, 디스크와 같은 주변 장치

-프로세스 간 상호통신에 사용되는 파일

 리눅스가 지원하는 파일 시스템의 종류

 minix : Minix의 파일 시스템, 기본적인 파일 시스템

 xiafs : minix의 제한을 보완한 수정 버전

 msdos : FAT(File Allocation Table) 파일 시스템

 umsdos : msdos 파일 시스템을 긴 파일명과 소유자, 접근 허가, 링크와 장치 파일 등을

사용할 수 있도록 확장

 isofs : ISO 기준을 따르는 표준 CD-ROM의 파일 시스템

 hpfs : OS/2의 파일 시스템, 읽기 전용

 nfs (Network File System) : 네트워크상의 컴퓨터가 파일을 공유

 sysv : System V/386, Xenix, Coherent 파일 시스템

 ext : 리눅스 초기의 파일 시스템

 ext2 : 리눅스의 기본 파일 시스템으로 사용되었음

 ext3 : ext2를 Journaling을 지원하도록 확장

-현재 리눅스에서 가장 많이 사용

-Journaling : 변경을 기록하는 로그(journal)를 두어 시스템 비정상 종료 시 파일 시스템 복

구를 쉽게 하는 방법

 ext4 : ext3의 확장

 리눅스 파일 시스템의 특징

 파일 이름 길이는 255자까지

 파일의 확장자는 필요 없으나 파일의 특성을 알리기 위해 확장자 사용 가능

∘ 예 :　*.c, *.java 등

 .으로 시작하는 파일은 숨겨진 파일

∘ ls -a 명령으로 볼 수 있음

∘ .은 현재 디렉토리, ..는 부모 디렉토리

 파일 시스템의 크기는 최대 2TiB~16TiB (변동 가능)

 파일의 크기는 최대 16GiB~2TiB (변동 가능)

 다음 문제의 정답을 고르시오.

11. 리눅스 파일 시스템의 설명으로 옳지 않은 것은?

① 유닉스의 네트워크 파일 시스템인 NFS를 지원한다.

② 과거 MS-DOS의 파일 시스템인 FAT16을 지원한다.

③ 윈도즈의 파일 시스템인 NTFS는 지원하지 않는다.

④ CD-ROM 드라이브의 파일 시스템인 ISO9660을 지원한다.

12. 다음 중 리눅스가 지원하는 파일 시스템이 아닌 것은?

① tcsh ② ext ③ ext2 ④ minix

13. 리눅스 파일시스템의 구조에 대한 설명으로 올바르지 않은 것은?

① Super block : 파일시스템의 전체적인 정보를 가지고 있다.

② i-node : 파일 이름을 포함한 파일의 모든 정보를 가지고 있다.

③ Data block : 파일에서 데이터를 저장하는 공간이다.

④ Indirection block : inode에 Data Block의 위치 정보를 저장할 공간이 부족할 때

사용된다.

14. 다음 중 리눅스의 파일명 부여 방식이 아닌 것은?

① 파일명 중간에 공백을 포함할 수 없다.

② 대소문자가 구별된다.

③ 파일명 최대 길이가 128개까지로 제한되어 있다.

④ 윈도즈와 다르게 확장자의 의미가 별로 없다.

15. 다음 중 리눅스 명령어의 도움말을 볼 때 사용되는 명령이 아닌 것은?

① man ② help ③ halt ④ info

 다음 문제에 대한 정답을 서술하시오.

16. 현재부터 20분 후에 ‘This System is going down’이라는 메시지를 전달하고 리부팅

하는 명령은?

(답) shutdown +20 “This System is going down”

17. 오늘은 2014년 4월 24일이다. 오늘부터 대입을 위한 수능 평가가 꼭 200일 남았다고

한다. 언제가 수능 평가일인지 알아보고자 한다면 어떠한 명령을 이용하여야

하는가?(옵션까지 정확하게 적용하시오)

(답) $date -d ‘200 days’