00. 운영체제란 무엇인가?

운영체제란 무엇인가?

컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트웨어 계층

협의의 운영체제(커널)

• 운영체제의 핵심 부분으로 메모리에 상주하는 부분

광의의 운영체제

• 커널 뿐 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념

목적

1. 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리
2. 컴퓨터를 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공

운영 체제의 분류

1. 동시 작업 가능 여부

• 단일 작업(Sinlge Tasking)
  • Ex) MS-DOS
• 다중 작업(multi tasking)
  • UNIX, MS Windows 등에서는 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램을 수행할 수 있음.

2. 사용자의 수

• 단일 사용자
  • MS-DOS, MS Windows
• 다중 사용자
  • UNIX, NT server

3. 처리 방식

• 일괄 처리(Batch Processing)

  • 작업 요청의 일정량 모아서 한꺼번에 처리

  • 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야 함

    예) 초기 Punch Card 처리 시스템, OMR 카드 같은 것!

    • 일반적인 컴퓨터와 다른데 왜? 일단 Interactive하지 않아-

• 시분할(Time sharing)

  • 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용

  • 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간을 가짐

  • interactive한 방식

    ex)키보드를 두드렸을때 바로 나오는 것

  • 범용성 시스템

    ex) 모바일 OS 등의 어플리케이션

• 실시간(Realtime OS)

  • 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야 하는 실시간시스템을 위한 OS
  • 특수한 목적을 가진 시스템
    ex) 원자로/ 공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로보트 제어
  • Hard realtime System(경성 실시간 시스템)
  • Soft realtime System(연성 실시간 시스템)

시분할과 실시간 의 차이는

실시간은 정해진 시간안에 정확한 결과를 도출해야 한다.

몃 가지 용어 정리

• Multitasking
• Multiprogramming
• Time sharing
• Multiprocess

위의 용어들은 컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 수행하는 것을 뜻한다.

Multiprogramming은 여러 프로그램이 메모리에 올라가 있음을 강조하는 용어.

Time Sharing은 CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미를 강조

위의 것들은 CPU가 하나일 때를 가정해서 이야기한다.

Multiprocessor 하나의 컴퓨터에 CPU(processor)가 여러 개 붙어 있음을 의미(다중 처리기)

운영 체제의 예

• 유닉스(UNIX)
  • 코드의 대부분을 C언어로 작성
  • 높은 이식성
  • 최소한의 커널 구조
  • 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
  • 소스코드 공개
  • 다앙햔 버전
• DOS(Disk Operaing System)
  • MS사에서 1921년 IBM-PC를 위해 개발
  • 단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력의 한계(주 기억 장치: 640KB)
• 원도우즈
  • MS사의 다중 작업용 GUI 기반 운영 체제
  • Plug and Play 네트워크 환경 강화
  • DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공
  • 불안정성
  • 풍부한 지원 소프트웨어
• Handheld device를 위한 OS
  • PalmOS, Pocket PC, Tiny OS

운영 체제의 구조

누구한테 CPU를 줄까? CPU 스케줄링

• 너무 빨리 움직여서 배분하는데 어떻게 빨리 처리하는가?

한정된 메모리를 어떻게 쪼개어 쓰지? 메모리 관리

디스크에 파일을 어떻게 보관하지? 파일 관리

• 움직임을 최소화하면서 어떻게 빨리 처리하는가?

각기 다른 입출력장치와 컴퓨터 간에 어떻게 정보를 주고 받게 하지? 입출력 장치

프로세스관리

• 프로세스의 생성과 삭제
• 자원 할당 및 반환
• 프로세스 간 협력

그 외

• 보호 시스템
• 네트워킹
• 명령어 해석기