Operating System

sumi_chip·2021년 8월 22일

운영체제 공부

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운영체제 operating system

운영체제는 (이하 OS) 일반 컴퓨터나 노트북 전원을 켜면 가장 먼저 만나는 소프트웨어 (이하 SW)로 프로그램이다. OS는 사용자에게 편리한 인터페이스를 제공하고, 컴퓨터 시스템 자원을 효율적으로 관리한다.

자원은 HW 자원과 SW 자원이 있다.
HW 자원 : 디스크, 드라이브, CPU 등
SW 자원 : 파일

OS 역할

자원 관리 -> 자원을 배분하고 적절한 시점에 자원을 회수한다.
자원 보호 -> 비정상적인 작업으로부터 컴퓨터 자원을 보호한다.
하드웨어 (이하 HW) 인터페이스 제공 -> HW 인터페이스를 자동으로 설치해 HW 종류와 무관하게 프로그램을 사용할 수 있도록 한다.
사용자 인터페이스 제공 -> 사용자가 OS를 편리하게 사용하도록 한다.

OS 필요성

프로그램의 성능이 향상되고 사용자가 직접 자원에 접근하는 것을 막아 자원을 관리한다. 또한, 자원의 이용률이 향상된다.

OS가 없어도 컴퓨터가 작동할까?

프로그램이 가능하면 '컴퓨터' 이기 때문에 OS가 없어도 작동이 가능하다. 다만, 만들 당시에 구현한 기능만 수행할 수 있어 정해진 계산만 가능하며, 다른 기능을 추가하거나 성능을 향상시키는 것이 불가능하다.
(ex) 애니악 - 미국이 만든 전자식 자동 계산이 가능한 컴퓨터로, 10진법 체계를 이용했다.)

기억장치

보조 기억장치 : HDD, SDD
주 기억장치 : RAM, ROM

RAM : 휘발성 메모리. 메인보드에 위치해있다.
ROM : 비휘발성 메모리. 메인보드에 위치해있다.

메인보드 : RAM, ROM, CPU 등을 낀 판

OS 운용기법

일괄처리 (작업 처리) -> 작업을 모아 한 번에 하나씩 처리하는 방식. 프로그램 실행 중 데이터를 입력하거나 수정할 수 없다.
대화형 시스템 (동시 작업) -> 작업 중간에 사용자가 입력을 하거나 결과물을 보여줄 수 있고 키보드와 마우스의 등장으로 수정 또한 가능해졌다.
실시간 시스템 (작업 처리)
1. 경성 실시간 시스템 : 주어진 시간을 지키지 못하면 위험한 결과를 초래하는 경우
2. 연성 실시간 시스템 : 데이터가 시간에 맞춰 전달되어야 올바른 기능을 수행하는 경우
시분할 시스템 (작업 처리) -> 하나의 CPU로 여러 작업을 동시에 실행한다. (=다중 프로그램) CPU의 사용 시간을 분할해 여러 작업에 나누기 때문에 대기 시간이 없어진다.
다중 사용자 시스템 (동시 지원) -> 한 사람이 여러 프로그램을 동시에 실행(시분할 시스템) 할 수 있다면, 1대의 컴퓨터로 여러 사람이 동시에 작업이 가능하다.
분산 시스템 -> 값이 싸고 크기가 작은 컴퓨터를 하나로 묶어 대형 컴퓨터에 버금가게 하는 것으로, 개인용 컴퓨터 보급이 가능해졌다. 네트워크 상에 분산되어 있는 여러 컴퓨터로 작업을 처리하고 그 결과를 상호 교환하도록 한다. 하지만 이 방법은 모든 컴퓨터가 동등한 위치에 있어 구심점이 없기 때문에 결과를 '결과를 처리하는 컴퓨터'에 문제가 발생했을 때 결과를 모으기 어렵다.
클라이언트/서버 시스템 -> 클라이언트(요청)과 서버(응답)의 2중 구조로, 분산 시스템의 단점을 보완한다. 이 시스템은 서버가 멈추지 않고 계속 작동해 요청을 처리해야 하는데, 이런 식으로, OS에서 사용자가 직접적으로 제어하지 않고, 백그라운드에서 돌면서 여러 작업을 하는 프로그램을 데몬 daemon이라고 한다.
P2P 시스템 -> 서버에 올리는 파일 크기가 커짐에 따라 서버의 부담을 줄이기 위해 서버는 파일 검색만 맡고 사용자와 사용자를 연결하는 시스템이다.

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