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시스템 소프트웨어 개발자를 위한 Arm - advanced course

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김동현 (Austin Kim)

ARM Architecture
armv8
memory-management
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로드맵 코스

시스템 소프트웨어 기본 중의 기본, 
최신 Arm 아키텍처의 핵심!

시스템 반도체, 전기 자동차 분야 등
시스템 소프트웨어 개발자라면 
꼭 알아야 할 Arm 아키텍처

스마트폰은 물론 AI용 SoC 시스템 반도체, 전기자동차 Automotive(자율주행, 인포테인먼트) 그리고 클라우드 서버 및 맥북에서 사용되는 Arm 프로세서는 모두 Armv8-A 기반 64비트 Cortex-A 프로세서 (Cortex-A53, Cortex-A57, Cortex-A72 등...) 입니다. 현재 시스템 소프트웨어 업계에서 가장 많은 기반지식이 요구되는 내용이 Armv8-A 아키텍처라고 볼 수 있어요.

그런데, 최신 Arm 아키텍처인 Armv8-A와 Armv7-A 아키텍처가 너무 어렵게만 느껴지셨나요?

시스템 소프트웨어 개발자, 임베디드 시스템(BSP) 프로그래머 주목!

1️⃣
시스템 반도체, 전기 자동차 분야와 같은 시스템 소프트웨어 개발을 하고 싶은 주니어 개발자 및 취업 준비생 

2️⃣
시스템 소프트웨어 분야(메모리, 파일 시스템, 운영체제)의 대학원 진학을 목표로 하는 대학생

3️⃣
시스템 소프트웨어 분야로 커리어를 전환하려는 다른 분야의 개발자 


많은 리눅스 임베디드 개발자를 희망하는 분들이라면 컴퓨터 구조나 운영체제를 배웁니다. 그리고 CS 이론도 어느 정도 공부합니다. 최근에 떠오르고 있는 시스템 반도체와 전기 자동차 시스템 소프트웨어 개발자는 리눅스 디바이스 드라이버, RTOS 혹은 부트로더를 분석합니다. 하지만 그것만으로는 무엇인가 부족하다는 것을 스스로 느낍니다. 전문 시스템 소프트웨어 개발자가 되기 위해 반드시 Arm 아키텍처를 알아야 한다는 사실을 알고 있지만, 막상 Arm 스펙 문서를 펼치는 순간 쉽지 않은 길이며 독학은 어렵겠다는 판단을 하게 됩니다.  


<Arm 아키텍처 구조와 원리> 저자직강!
심화내용을 담은 두 번째 로드맵!

'시스템 소프트웨어 개발을 위한 Arm 아키텍처의 구조와 원리' - 3부 5개 강의와 리눅스 커널 강의를 하나의 로드맵에 담았습니다.

1️⃣ Arm 아키텍처의 구조와 원리 3-1부: 트러스터존 
2️⃣ Arm 아키텍처의 구조와 원리 3-2부: 가상화 

실전 프로젝트에 가장 많이 활용되는 Arm 확장기능(Feature)은 '트러스트존(TrustZone)'과 '가상화(Virtualization)'입니다.
전기 자동차 개발자의 수요와 더불어 Cybersecurity와 같은 보안 관련 소프트웨어 개발자 수요가 증가하고 있습니다. 시스템 소프트웨어 관점으로 Security와 관련된 대부분의 기능은 Arm 아키텍처에서 제공하는 트러스트존(TrustZone)을 활용해 구현되고 있습니다.
또한 스마트폰 및 전기자동차에서 많이 활용되는 하이퍼바이저는 Arm아키텍처의 가상화(Virtualization) 기반에서 구현됩니다.  

3️⃣ Arm 아키텍처의 구조와 원리 3-4부: 메모리모델&배리어
4️⃣ Arm 아키텍처의 구조와 원리 3-3부: 캐시 
5️⃣ Arm 아키텍처의 구조와 원리 3-5부: 메모리 매니지먼트

업계 최고 수준의 연봉을 받으면서 오랫 동안 전문가로 인정받는 시스템 소프트웨어 개발자가 되고 싶으신가요? 그렇다면 꼭 알아야 할 내용이 바로 메모리 관리방식입니다.
메모리를 관리하는 핵심 방식인 '가상 메모리 시스템''캐시 동작 원리'와 '메모리 모델과 배리어'를 이번 로드맵에 담았습니다. 시스템 소프트웨어 개발자로써 몸값을 높히거나 실리콘밸리에 진출하려면 반드시 알아야 하는 기능이 메모리 관리입니다.    

6️⃣ Arm 아키텍처와 리눅스 커널 인터페이스

Arm 아키텍처의 주요 기능을 진정 자신의 것으로 만들기 위해서는 해당 기능이 어떻게 소프트웨어로 구현되는지를 알아야 합니다. 최근 Arm 프로세서 위에서 가장 많이 실행되는 소프트웨어는 바로 리눅스 커널입니다.
Arm 아키텍처와 리눅스 커널의 인터페이스(어셈블리 명령어 분석)를 잘 알면, Arm 아키텍처의 세부 동작 방식을 더 잘 이해할 수 있습니다. 이론으로 배운 내용이 구현된 소스 코드를 분석하며 배운 내용을 내재화할 수 있도록 커리큘럼을 구성했습니다.


⭐️ 강의의 차별화 포인트

‘시스템 소프트웨어 개발을 위한 Arm 아키텍처의 구조와 원리’ 저자 직강 강의입니다.

Arm 스펙 문서를 세세하게 분석하면서 Arm 아키텍처(Armv8-A, Armv7-A)에 대한 깊이 있는 내용을 설명합니다.


Arm 아키텍처가 실무(전기 자동차, 시스템 반도체)에 어떻게 활용되는지 구체적으로 설명합니다. 또한 어셈블리 코드를 함께 분석하면서 세세한 동작 원리를 설명합니다.


실무에서 많이 활용되는 TRACE32 디버거를 활용해 직접 디버깅을 하면서 Arm 아키텍처를 설명합니다.


Arm 아키텍처를 이루는 주요 기능이 리눅스 커널이나 XEN 하이퍼바이저에 어떻게 활용되는지 상세하게 설명합니다. 


책 집필/강의경력을 바탕으로
누구보다 깊고 상세하게!

국내 시스템 소프트웨어 분야에서 전무후무한! 'Arm 아키텍처(Armv8-A, Armv7-A)'와 '리눅스 커널' 책을 쓴 저자입니다. 최신 시스템 소프트웨어 트렌드(전기자동차, 시스템 반도체- 시스템 소프트웨어)를 가장 잘 알고 있는 현업 개발자입니다. 또한 시스템 소프트웨어 분야에서 가장 지식 전파 활동을 활발하게 하는 교육자입니다. 

  • '시스템 소프트웨어 개발을 위한 Arm 아키텍처의 구조와 원리'(2023년) 저자
  • '디버깅을 통해 배우는 리눅스 커널의 구조와 원리' (2021년, 대한민국 학술원 우수도서상) 저자
  • '프로그래머스 데브 코스: 리눅스 시스템 및 커널 전문가' 메인 강사
  • 2022년 6월, 한국컴퓨터종합학술대회 (KCC2022) - 튜토리얼 발표 [ftrace를 이용해 리눅스 커널 정복하기]
  • LG전자 '리눅스 커널' 및 'Armv8 아키텍처' 사내 강사(국내 및 해외 개발자 포함) - (2020년~현재)

국내에서 어느 누구보다 Arm 아키텍처(Armv8-A, Armv7-A)를 이루는 주요 기능을 잘 설명할 수 있는 교육자라고 자신있게 말씀드릴 수 있습니다.  


기존 학습자들이 남긴 생생한 수강평

 


선수 지식 및 유의사항 📢

  • 로드맵으로 구성된 강의만 열심히 들으시면 대부분의 내용을 이해할 수 있도록 구성했습니다.
  • 하지만 시스템 소프트웨어 개발자를 위한 베이직 코스 로드맵을 먼저 수강하시면 좀 더 수월하게 이해할 수 있습니다.
  • 하드웨어에 대한 지식은 요구되지는 않습니다. 

로드맵 코스

로드맵에 포함된 강의 썸네일
Arm 아키텍처: 트러스트존(TrustZone) [저자직강 3부-1]
Arm 아키텍처(Armv8-A, Armv7-A)의 트러스트존(Trustzone)의 기본 동작 원리를 파악할 수 있습니다. 또한 트러스트존(Trustzone)이 실제 프로젝트에 어떻게 활용되는지 알 수 있습니다. 칩셋 업체에서 트러스트존를 사용해 하드웨어를 설계하는데 필요한 5가지 피쳐를 알 수 있습니다.

33,000

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Arm 아키텍처: 가상화(Virtualization) [저자직강 3부-2]
Arm 아키텍처(Armv8-A)의 가상화(Virtualization)의 기본 동작 원리를 파악할 수 있고, Arm 아키텍처의 가상화(Virtualization) 관련 기능이 실제 프로젝트에 하이퍼바이저로 어떻게 활용되는지 알 수 있습니다.

33,000

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Arm 아키텍처: 메모리 모델과 배리어 [저자직강 3부-3]
Arm 아키텍처(Armv8-A)의 메모리 모델과 배리어의 기본 동작 원리와 관련 기능이 실제 프로젝트에 어떻게 활용되는지 알 수 있습니다. 대부분 디바이스 드라이버는 메모리 맵드 I/O 방식으로 페리퍼럴 디바이스를 제어하는데, 메모리 모델(노멀 메모리, 디바이스 메모리)에서는 메모리 맵드 I/O 방식의 근간인 디바이스 메모리에 대해 상세히 다룹니다. 또한 동시성 문제를 해결하는 기반 지식인 노멀 메모리와 배리어를 설명합니다.

33,000

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Arm 아키텍처: 캐시(Cache) [저자직강 3부-4]
Arm 아키텍처(Armv8-A)의 캐시(Cache)의 기본 동작 원리를 설명하고 관련 기능이 실제 프로젝트에 어떻게 활용되는지 세세하게 다룹니다. 

멀티 레벨 캐시의 기본 개념을 세세히 설명하고 메모리 계층 구조에서 캐시가 어떻게 구성되어 있는지 상세히 설명합니다. 또한  캐시 룩업을 위해 주소를 처리하는 방식과 구조를 자세히 설명합니다.

33,000

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Arm 아키텍처: 메모리 매니지먼트(MMU) [저자직강 3부-5]
Arm 아키텍처(Armv8-A)의 메모리 매니지먼트(MMU)의 기본 동작 원리와 관련 기능이 실제 프로젝트에 어떻게 활용되는지 세세하게 설명합니다.   가상 메모리와 가상 주소 그리고 Arm 아키텍처에서 지원하는 가상 메모리 시스템에 대한 핵심 내용을 모두 잘 풀어서 설명합니다.

33,000

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Arm 아키텍처와 리눅스 커널 인터페이스 - 저자직강
리눅스 커널을 이루는 핵심 기능인 프로세스, 인터럽트 핸들링, 시스템 콜, 메모리 관리 기법은 CPU 아키텍처의 Feature를 활용해 구현됐습니다. 관련 동작 방식을 큰 그림으로 설명하고 어셈블리 명령어를 분석합니다. Arm 아키텍처(Armv8-A)를 이루는 주요 동작 방식과 Arm 아키텍처와 리눅스 커널의 인터페이스(프로세스, 인터럽트 핸들링, 시스템 콜, 메모리 관리)를 상세하게 설명합니다.

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