Linux Kernel – 2 Kernel vendor, architecture 🧠

2025-05-15

Kai

CPU, SoC, 보드 벤더별 하드웨어 구조 차이를 커널 관점에서 설명

각 아키텍처의 비트 구조와 데이터 처리 흐름을 중심으로 정리

Vendor별 커널 관점

중앙처리장치(CPU)를 설계 및 제조하는 업체, 명령어 집합(ISA), 아키텍처 설계 및 성능 최적화 역할

대표 기업 : Intel, AMD, ARM, Apple 가 있다.

커널은 해당 CPU의 명령어 집합(예: x86, ARM64 등)에 맞춰 빌드

하나의 칩 안에 CPU, GPU, 메모리 컨트롤러, I/O 등을 통합 설계 및 제조 업체

모바일 및 임베디드 장치용 고집적 프로세서 제공

대표 기업 : Qualcomm, MediaTek, Samsung, Apple, NXP

SoC 벤더는 각 SoC에 맞는 디바이스 트리(Device Tree), 드라이버를 제공함

SoC가 탑재된 실제 하드웨어 보드를 설계 및 생산하는 업체

전원 설계, 인터페이스 회로, I/O 포트 배치 등 하드웨어 구현

대표 기업 : Raspberry Pi Foundation, Hardkernel (Odroid), NVIDIA (Jetson), FriendlyARM

보드별 부트로더 설정, 디바이스 트리 파일, 보드 초기화 코드가 포함되어야 정상 부팅 가능

프로그램 실행 시, **메모리(RAM)**에 저장된 데이터를 CPU가 읽어올 때,

메모리 버스를 통해 데이터가 레지스터로 전송됨

예: LOAD R1, [0x1000] → 주소 0x1000의 값을 레지스터 R1에 32비트 또는 64비트 단위로 로드

2. 레지스터 ↔ ALU

연산 수행 시, 레지스터에 저장된 값들이 ALU로 전달되어 계산됨

계산된 결과는 다시 레지스터에 저장

예 :
R1 = 5  
R2 = 3  
ALU: R1 + R2 → R3 = 8

3. 레지스터 → 메모리

계산 결과를 다시 메모리에 저장할 때 사용

예: STORE R3, [0x2000] → R3의 값을 주소 0x2000에 저장

* 전송되는 모든 데이터는 CPU의 비트 수만큼 나뉘어 처리됨

* (예: 64비트 CPU에서는 한 번에 64비트 = 8바이트 전송 가능)

CPU 버스

데이터 전송 과정 정리

메모리
  ↓ (LOAD)
[0x1000] ───────► R1 (레지스터)

레지스터 간 연산
  R1 + R2 ────► ALU ────► R3

R3 결과 저장
  R3 ───────► [0x2000] (메모리)
            (STORE)

위에서 설명한 내용을 기준으로 주요 아키텍처별 비트 구조를 비교하자면 아래와 같다.