운영체제란

운영체제란 무엇인가?

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

컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공

• 운영체제는 동시 사용자/프로그램들이 각각 독자적 컴퓨터에서 수행되는 것 같은 환상을 제공

  즉 실제로는 여러 프로그램이 같이 사용되지만 프로그램입장에서는 혼자만 사용되는 것 같은 환상을 느끼게 해줌 ⇒ 이역할을 해주는 것이 바로 운영체제이다.

• 하드웨어를 직접 다루는 복잡한 부분을 운영체제가 대행

컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리 💡중요!

• cpu,메모리,i/o 장치 등의 효율적 관리
  • 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록 ⇒ 효율성
  • 특정 사용자/프로그램의 지나친 불이익이 발생하지 않도록 ⇒ 형평성

• 사용자 및 운영체제 자신의 보호

운영체제가 자원에 대한 쉐어링을 해주는 것!이 중요하다.
cpu는 하나지만 하나의 cpu가 번갈아가며 짧게 여러프로그램을 실행시킴으로써 프로그램은 자기 혼자 사용되는 것처럼 행동함.

운영체제의 기능

1. cpu 스케줄링

• 모든 하드웨어의 관리는 운영체제에 대행을 통해서 이루어진다

• 무한로딩처럼 무한하게 쓸 경우도 있어서 cpu에서 시간을 정해줘서 그 시간이 지나면 뺏어 올 수 있다.(정해주지 않으면 중간에 운영체제라도 뺏기 힘듬)

2. 메모리관리

3. 디스크 스케줄링

• 디스크는 매우 느린 속도인데, 디스크에 오는 요청대로 처리시 매우 비효율적이라 효율성을 증대하기위해 나중에 들어온 요청이라도 효율적이라면 뒤바뀌게 해서 처리가 가능하다.

4. 인터럽트,캐싱

cpu쪽과 i/o의 속도차이는 매우 심하게 차이가 나는데 이걸 극복하기 위해 나온 것

💡 캐싱 -중간단계를 두는 것(똑같은 데이터라면 메모리 어디다 저장하고 그 정보를 주는 것)

💡 인터럽트 - 만약 디스크가 새로운 프로그램을 요청을 하면 디스크의 속도는 cpu에 비해 매우 느림⇒ 다운받는데 시간이 오래걸림 ⇒ cpu는 디스크에 요청한 프로그램을 냅두고 다른 프로그램을 실행시킴 ⇒요청한 디스크의 일이 다끝나서 알림을 cpu에 해주는 것 ===인터럽트

• cpu는 일을 다끝내면 매번 인터럽트 체크를 한다.
• 인터럽트가 오면 cpu는 자동으로 운영체제에 넘어가게된다.

컴퓨터시스템의 구조

• 컴퓨터 내부 - cpu/메모리
• 컴퓨터 외부 -입출력 디바이스 /디스크..등등(하드디스크는 인/아웃풋 모두 가능하다

예시로 디스크에서 파일을 불러와야 실행시킬 수 있을 경우는 i/o에서 직접가져오는 것이 아니고 i/o디바이스는 옆에 작은 cpu가 붙어있는데 이것을 i/o컨트롤러라고 합니다.

부팅이 된다 ⇒ 메모리에 운영체제가 올라간 것/컴퓨터가 꺼지기 전까지 계속 실행됨

출처
▶︎반효경, 운영체제와 정보기술의 원리의 강의 내용을 듣고 쓰는 정리
책만으로는 정리가 되지 않아 강의를 참고하기로 함/그동안 했던 내용 가져온 것