Context Switch(문맥교환)는 여러 프로세스가 실행하기 위해 다른 프로세스로 전환 시 실행중이던 프로세스의 상태를 보관 후 다른 프로세스로 전환하는 것을 만한다.
따라서 Context란 프로세스의 상태를 말하며 ps 명령어를 통해 정보를 볼 수 있다.



 
$ ps -aux | grep "gnome"

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
neo 2955 0.0 0.2 442460 11292 ? Sl Sep11 0:00 /usr/bin/gnome-keyring-daemon --daemonize --login
neo 2966 0.0 0.1 394824 5344 ? Ssl Sep11 0:00 gnome-session --session=gnome-fallback
neo 3009 0.0 0.0 26560 440 ? S Sep11 0:00 /usr/bin/dbus-launch --exit-with-session gnome-session --session=gnome-fallback
neo 3019 0.0 0.4 701588 16388 ? Sl Sep11 0:09 /usr/lib/gnome-settings-daemon/gnome-settings-daemon
neo 3038 0.0 0.0 369696 2604 ? Sl Sep11 0:00 /usr/lib/gnome-settings-daemon/gsd-printer
neo 3060 0.0 0.2 613832 11384 ? Sl Sep11 0:05 gnome-panel
neo 3069 0.0 0.1 307732 4856 ? Sl Sep11 0:00 /usr/lib/policykit-1-gnome/polkit-gnome-authentication-agent-1
neo 3077 0.0 0.1 455172 7152 ? Sl Sep11 0:00 /usr/lib/gnome-settings-daemon/gnome-fallback-mount-helper
neo 3225 0.0 0.1 331740 5156 ? Sl Sep11 0:00 /usr/lib/gnome-disk-utility/gdu-notification-daemon
neo 3241 0.0 0.1 400240 5208 ? Sl Sep11 0:00 /usr/lib/gnome-online-accounts/goa-daemon
neo 3247 0.0 0.1 310060 5056 ? Sl Sep11 0:00 gnome-screensaver
neo 3274 0.0 0.4 606928 17604 ? Sl Sep11 0:08 gnome-terminal
neo 3278 0.0 0.0 14788 768 ? S Sep11 0:00 gnome-pty-helper
neo 3636 0.0 0.2 568668 11600 ? Ssl Sep11 2:09 gnome-terminal
neo 3649 0.0 0.0 14788 752 ? S Sep11 0:00 gnome-pty-helper
neo 123805 0.0 0.0 13592 936 pts/3 S+ 10:56 0:00 grep --color=auto gnome
 

COMMAND : 명령어의 이름 
PID : 프로세서 ID, 각 프로세서를 구분하기 위한 고유의 ID 
RSS : 프로세서에 의해 사용되는 실제 메모리의 용량(K byte 단위) 
USER : 프로세서를 실행시킨 소유자의 계정을 보여준다. 
SZ : 프로세서의 자료와 스텍 크기의 (K byte 단위) 
TIME : 현재까지 사용된 CPU의 시간(분,초) 
TT : 프로세서의 제어 터미널(t3=/dev/tty3) 
%CPU : 마지막 분동안 프로세서가 사용한 CPU시간의 백분율 
START : 프로세서가 시작된 시간 
STAT : 프로세서의 상태

이 중 STAT 필드는 몇 가지의 부호를 사용해서 프로세서의 상태를 표시하고 있다. 
그것들을 정리해 보면 다음과 같다.

P : 수행 가능/수행 중 
T : 일시 정지 
D : 디스크 입출력 대기 같은 인터럽트할 수 없는 대기상태 
S : 20초 미만의 짧게 잠듦(sleep) 
I : 20초 이상의 길게 잠듦 
Z : 좀비(zombi) 프로세서

좀비(zomb) 상태라는 것은 프로세서가 사라질 때 시그널 처리의 문제로 완전히 소멸되지 못한 상태를 말한다.

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Program counter의 약자로, 중앙처리장치 내부에 포함된 레지스터 중에 하나로 중앙처리장치가 처리해야 할 다음 명령어의 주소를 가르키는 역할을 한다.

ARM이나 MIPS에서는 PC(Program Counter)라 하지만 x86에서는 IP(Instruction Pointer)라고 한다.


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프로젝트를 새로운 리눅스 환경에 옮기고 npm install를 하니 다음과 같은 문제 발생 

 
neo@ubuntu:~/$ npm install
npm http GET https://registry.npmjs.org/body-parser
npm http GET https://registry.npmjs.org/cookie-parser
npm http GET https://registry.npmjs.org/express/3.0.5
npm http GET https://registry.npmjs.org/jade/0.30.0
npm http GET https://registry.npmjs.org/socket.io

npm ERR! Error: failed to fetch from registry: jade/0.30.0
npm ERR! at /usr/share/npm/lib/utils/npm-registry-client/get.js:139:12
중략...
npm not ok
 

아래와 같이 해결 

 
neo@ubuntu:~/$ sudo apt-get purge nodejs npm 
neo@ubuntu:~/$ curl -sL https://deb.nodesource.com/setup | sudo bash - sudo apt-get install -y nodejs
 
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설정 방법은 아주 간단하다. 

아래 내용에 해당되는 곳에 ico 파일을 넣어주면 express가 구동될 때 자동으로 웹 페이지에 파비콘을 설정한 채로 실행이 된다. 

 
var favicon = require('serve-favicon');
app.use(favicon(path.join(__dirname, 'public/images', 'favicon.ico')));
 



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자바에서는 unsigned를 지원하지 않는다.

하지만 C프로그램과 통신을 하거나 데이터를 공유할 때 unsigned를 사용해야 할 경우가 있다.


이러한 경우 원래 사용하는 타입보다 상위 타입을 선택해서 구현해 줄 수 있다.

예) int -> long


아래 예제 코드를 보면 더 쉽게 이해할 수 있지 않을까? 하는 마음에 간단히 작성해 본다.

 
 
public long getUnsigned(int signedData) 
{
	return ((long)signedData & 0xFFFFFFFFL);
}
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패킷통신을 사용하는 프로그램을 짜던 중 전송한 패킷의 무결성을 위해 CRC 값을 붙여 전송해야 할 일이 생겼다.

이 참이 바이트 배열을 합치는 방법에 대해 포스팅 해 본다.


이 때 사용되는 함수는 System.arraycopy이다.

아래 코드는 byte 배열을 받아 마지막 2 byte에 0x12, 0x34를 붙여 주는 함수이다.

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
  
public byte[] addPacket(byte[] origin)
{               
    byte[] packet_data = new byte[origin.length + 2];
    byte[] addPacket = {0x12, 0x34};
 
    System.arraycopy(origin, 0, packet_data, 0, origin.length);
    System.arraycopy(addPacket, 0, packet_data, origin.length, 2);
         
    return packet_data;
}
  


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지난 시간에 node server에서 rpi-temp-module를 설치하여 사용하는 방법에 대해 알아 보았다.


이제 앞으로 좀 더 많은 살을 붙여 나가면서 더 많은 package를 설치하게 될텐데

이를 좀 더 효율적으로 관리하기 위해 npm에서 제공하는 기능을 통해 package를 관리하도록 해보자.


pi@raspberrypi ~/server/was $ npm init
 This utility will walk you through creating a package.json file.
 It only covers the most common items, and tries to guess sane defaults.

 See `npm help json` for definitive documentation on these fields
 and exactly what they do.

 Use `npm install <pkg> --save` afterwards to install a package and
 save it as a dependency in the package.json file.

 Press ^C at any time to quit.
 name: (was) rpi_was
 version: (1.0.0) 1.0.0
 description: fish box management system
 entry point: (index.js) index.js
 test command:
 git repository:
 keywords:
 author: szinlee
 license: (ISC)
 About to write to /home/pi/server/was/package.json:

 {
    "name": "rpi_was",
    "version": "1.0.0",
    "description": "fish box management system",
    "main": "index.js",
    "dependencies": {
      "rpi-temp-module": "^1.0.0"
    },
    "devDependencies": {},
    "scripts": {
      "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
    },
    "author": "szinlee",
    "license": "ISC"
  }


 Is this ok? (yes) yes


설정을 완료 하면 package.json 파일이 생성된 것을 확인할 수 있다.

해당 파일을 열어 보면 우리가 지난 시간에 추가했던 모듈이 dependencies안에 위치한 것을 확인할 수 있다.

설치 버전은 1.0.0이다.


앞으로는 이 파일에 모듈을 추가해 가면서 작업을 진행할 것이다.

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저번 시간에 온도센서를 라즈베리파이에 연결하는 방법에 대해 알아 보았다.


오늘은 앞서 말했던 것과 같이 모듈을 하나 테스트 했으니 서버에 붙일 예정이다.


8일차에 진행했던 node server에 진행해 보도록 한다.


login as : pi
pi@192.168.0.10's password:
pi@raspberrypi ~ $ cd server/was


node server로 이동 하였다면 이제 index파일에 프로그래밍을 할 것이다.


사실 /sys/bus/w1/devices 밑에 잡힌 온도 센서 디바이스에서 w1_slave란 파일을 읽어서 필요한 부분만 짤라서 사용해도 어렵지 않게 코딩을 할 수 있다.


하지만 nodejs는 package를 통해 대부분의 필요한 library를 제공한다.

스스로 직접 코딩해 보는 것도 좋지만 깔끔한 프로그래밍을 위해서는 library를 잘 활용하는 것도 좋다.


nodejs에 package를 간편하게 설치 하기 위해서는 npm이라는 툴이 필요하다.


혹시 nodejs version이 v0.10.x 미만인 경우 v0.10 이상으로 설치하도록 하자.

버전 확인은 nodejs -v로 할 수 있고, 변경 방법은 8일차를 참고하도록 하자.


npm 툴은 아래와 같이 설치한다.


pi@raspberrypi ~/server/was $ sudo apt-get install npm
pi@raspberrypi ~/server/was $ npm -v
1.1.4


npm이 잘 설치 되었는지 확인 후 npm에서 제공하는 raspberry pi 온도 측정 package를 받아 보자.


pi@raspberrypi ~/server/was $ npm install rpi-temp-module


node_modules라는 폴더안에 설치한 rpi-temp-module이라는 package가 생성된 것을 볼 수 있다.


사용해 보도록 하자. 사용전 미리 /sys/bus/w1/devices 밑에 생긴 device 이름을 알아두자

필자는 28-0215529be4ff이다. (이 장치명은 다르므로 꼭 확인하고 맞게 작성해야 한다.)


pi@raspberrypi ~/server/was $ vi index.js



8일차에 작성했던 console.log('Hello World'); 는 이제 지워주고 아래와 같이 입력한다.


var rpiTemp = require('rpi-temp-module');

setInterval(function()
{
    rpiTemp.getTemperature('28-0215529be4ff', function(value)
    {
        console.log("Temperature: ", value);
    });

}, 1000);


저장하고 나온다.

이 코드는 rpi-temp-module를 사용하여 1초에 한번씩 온도를 체크해서 console에 찍어 주도록 하는 프로그램이다.

이제 잘 동작하는지 실행해 보자.



pi@raspberrypi ~/server/was $ node index.js


빠른 변화를 보기 위해서는 온도센서를 물에 담그거나 손으로 꽉 쥐면 된다.


Temperature: 21.5 
Temperature: 22.5 
Temperature: 23 
Temperature: 23.5 
Temperature: 24.5 
Temperature: 25 


잘 변경됨을 확인할 수 있다.

종료 방법은 Ctrl + C 이다.


이로서 nodejs로 간단한 온도 체크 프로그램을 만들어 보았다.


저작자표시 비영리 동일조건

첫번째 알아볼 모듈은 어항의 물 온도를 측정하기 위한 방수형 온도센서이다.


필자가 구매한 센서는 DS18B20이다.


이 모듈을 사용하기 위해서는 DS18B20센서, 10k 저항, 빵판(브레드보드), 라즈베리파이가 필요하다.



구성은 다음과 같이 하면 된다.



(검정 빵판을 준비 했지만 사진빨을 잘 받지 못하여 노란 빵판으로 교체 하였다.)

빨간선은 DC선이며 3.3v에 연결해 주고,

노란선은 센서로부터 데이터를 받는 선이며 GPIO4번에 연결해 주면된다.

검정선은 ground이기 때문에 아무 GND에 연결해 줘도 상관없다.


주의할 점은 노란선과 빨간선 사이를 10k저항으로 연결해 줘야 한다.

보통 3.3v에는 4.7k~10k 옴의 저항을 사용하는데 집에 10k밖에 없었다.


회로 구성이 완료 되었으면 이제 라즈베리파이에 전원을 연결하도록 한다.

부팅이 완료 되고 /sys/bus/w1/devices/ 경로를 확인해 보면 28-xxxxxxxx로 시작하는 device가 하나 잡힌 것이 보인다.(원래는 없다. 믿을 수 없다면 센서를 뽑고 확인해 보도록 한다.)


이 방수형 온도센서는 device처럼 인식되기 때문에 연결만 하면 usb처럼 자동으로 인식이 된다.

그리고 이 센서는 디지털 신호로 데이터를 보내기 때문에 라즈베리파이에서 바로 사용가능하다.

아날로그로 신호를 보내는 온도센서를 구매했다면 별도의 ADC(analog to digital conversion) 장치가 필요하다.

라즈베리파이엔 analog신호를 받아서 digital로 변환해 줄 칩이 없기 때문이다.


다시 본론으로 들어가서 만약 /sys/bus/w1/devices 밑에 28-xxxxxx로 시작하는 device가 인식되지 않았다면

/boot/config.txt 파일을 열어 dtoverlay=w1-gpio 정보를 추가해 주자.


pi@raspberrypi ~ $ sudo vi /boot/config.txt


dtoverlay 항목을 찾아 보고 없으면 맨 아래쪽에 다음 정보를 추가.

dtoverlay=w1-gpio


재부팅을 한다.

pi@raspberrypi ~ $ sudo reboot


온도가 잘 나타나는지 확인해 보자. 

확인 방법은 /sys/bus/w1/devices 밑에 28-xxxxxxx 폴더로 들어가서 w1_slave 정보를 읽어 보면된다. 

(필자는 28-0215529be4ff라는 이름의 device가 잡혔다.)

pi@raspberrypi ~ $ cat /sys/bus/w1/devices/28-0215529be4ff/w1_slave
 50 01 80 80 1f ff 80 80 d2 : crc=d2 YES
 50 01 80 80 1f ff 80 80 d2 t=21000


아래 정보 중 t=21000이란 정보가 온도이다. 

실제로 사용하기 위해서는 1000으로 나눠서 사용하면 되겠다.


이제 온도 센서를 물에 담가서 온도 변화를 측정해 보면 온도가 변하는 것을 볼 수 있을 것이다.

근데 필자는 센서가 0.5도 단위로 변한다. (21000 => 21500)

원래 이런건가(?) 모르겠지만 변화는 잘 나타나니 우선은 넘어 가도록 하자.


다음 시간에는 nodejs에서 이 온도 센서를 가지고 실제 물의 온도를 측정 해 보도록 하겠다.



저작자표시 비영리 동일조건

이제 어느 정도 세팅이 끝난 것 같으니 모듈을 하나하나 테스트 하며 라즈베리 파이에 붙여 보자.


그 전에! 

모듈을 테스트 하며 하나하나 구현 할지, 

아니면 서버를 먼저 구성 후 하나하나 살을 붙여 나갈지 고민에 고민을 거듭 하다가 서버를 먼저 구성해 놓고 모듈이 하나하나 완성되면 붙여 나가면서 진행하기로 결정했다.


1일차에 잠시 언급했던 대로 서버는 nodejs를 사용하도록 한다!

(머.. 중간에 한계점이 있다면 파이썬이나 C/C++로 변경 될 수 있으나, 그렇지 않길 바란다.)


라즈베리파이에 Node.js를 설치해 보자. 간단하다.


 login as : pi
 pi@192.168.0.10's password:
 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get update
 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get upgrade
 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install nodejs
 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install nodejs-legacy
 pi@raspberrypi ~ $ node -v
 v0.6.19


설치가 끝났다.아마 kernel 버전이 높으면 nodejs만 설치해도 될 것이다.(기억이 가물가물...)

필자의 kernel 버전은 3.18.5-v7+ 이며, uname -a 명령어를 통해 확인할 수 있다.


필자가 설치한 node 버전은 v0.6.19 !! (원하는 버전이 있으면 공식 홈페이지에서 직접 받아서 설치하여도 무방!)



---------------- 2015.11.27일 추가 내용 ----------------


10일차 작업 중에 nodejs package를 설치하는 과정에서 nodejs 버전이 너무 낮음에 일부 package를 설치할 수 없었다. 때문에 nodejs버전을 올리는 작업을 진행했다.

10일차에 다시 지우고 새로 설치하는 부분을 적으려 했지만 애초에 높은 버전으로 설치하는게 좋을 것 같아 이쪽 글을 수정하기로 하였다. (이미 설치했던 사람은 sudo apt-get purge nodejs npm후 진행하도록 하자)


아래와 같이 설치 한다.


 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get update
 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get upgrade
 pi@raspberrypi ~ $ curl -sL https://deb.nodesource.com/setup | sudo bash -
 pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install nodejs
 pi@raspberrypi ~ $ node -v
 v0.10.40


0.6버전에서 0.10버전으로 올라갔다!!


-------------------------------------------------------



먼가 허무하지만 이제부터가 진짜다. 간단한 프로그래밍을 해보자.


pi@raspberrypi ~ $ mkdir -p server/was
pi@raspberrypi ~ $ cd server/was
pi@raspberrypi ~/server/was $ vi index.js


프로그래밍을 할 폴더를 만들고 index.js파일을 하나 만들어 아래와 같이 코딩한다.


console.log('Hello World!');


저장하고 나와서 실행해 보자.(vim, nano 등 본인이 편한 편집기를 사용하자, vi 사용법에 대한 자세한 내용은 생략한다.)


pi@raspberrypi ~ $ node index.js
 Hello World!


시작이 반이라고 했던가, Hello world를 찍었으니 반은 개발에 성공한 것이다!!



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