운영체제의 서비스
운영체제의 서비스 제공
- 부팅 서비스
- 컴퓨터 하드웨어 관리, 프로그램을 실행할 수 있도록 컴퓨터에 시동
- 사용자 서비스
- 프로그래머가 프로그래밍 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 함
- 시스템 서비스
- 시스템 호출
- 프로그램이 운영체제의 기능을 서비스 받을 수 있는 프로그램과 운영체제 간의 인터페이스 제공
부팅 서비스
부팅 / 부트스트래핑
- 운영체제를 메인 메모리에 적재하는 과정
- 부트 로더는 부트스트랩 로더의 줄인 말
- 부트 로더는 하드디스크와 같은 보조기억장치에 저장된 운영체제를 메인 메모리에 적재하는 ROM에 고정시킨 소규모 프로그램
사용자 서비스
사용자 인터페이스 제공
- 사용자 인터페이스 : 사용자와 컴퓨터 간의 상호작용 발생 공간
- CLI(Command Line Interface, 명령 라인 인터페이스)
- 사용자가 키보드 등으로 명령어 입력하여 시스템에 응답 받은 후, 또 다른 명령어를 입력하는 시스템을 동작하게 하는 텍스트 전용 인터페이스.
- 사용자가 프롬프트에서 명령어를 입력하여 컴퓨터와 상호작용할 수 있고, 명령어 입력한 후 반드시 엔터를 눌러야 함
- 메뉴 인터페이스
- 메뉴 등을 사용하여 시스템과 상호작용.
- 사용이 매우 편리
- GUI(Graphic User Interface, 그래픽 사용자 인터페이스)
- 윈도우 환경에서 사용자에게 정보와 작업을 표현하는 텍스트, 레이블이나 텍스트 탐색과 함께 그리팩 아이콘과 시각적 표시기, 버튼이나 스크롤바와 같은 위젯 그래픽 제오 요소를 사용
- 컴퓨터와 상호작용 할 수 있는 가장 보편적인 유형
프로그램 실행
- 프로그램을 실행하려면 먼저 메모리에 적재, 프로세서 시간 할당
- 운영체제는 프로그램을 실행하려고 메모리 할당이나 해제, 스케줄링 등 중요 작업 처리
입출력 동작 수행
- 수행 중인 프로그램은 입력이 필요, 사용자가 제공하는 입력 처리 후에는 출력을 생성
- 운영체제는 입출력 동작을 직접 수행할 수 없는 사용자 프로그램의 입출력 동작 방법 제공
파일 시스템 조작
- 사용자는 디스크에서 파일을 열고, 저장, 삭제하는 등 다양하게 파일 조작
- 디스크에 파일을 저장하면 특정 블록에 할당 저장, 파일을 삭제하면 파일 이름이 제거되면서 할당한 블록이 자유롭게 됨
- 운영체제는 파일 시스템 조작 서비스 제공, 사용자가 파일 관련 작업을 쉽게 할 수 있게 함
통신(네트워크)
- 프로세스가 다른 프로세스와 정보를 교환하는 방법
- 동일한 컴퓨터에서 수행하는 프로세스 간의 정보 교환
- 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에서 수행하는 프로세스 간의 정보 교환
- 운영체제는 다중 작업 환경에서 공유 메모리를 이용하거나 메시지 전달로 다양한 유형의 프로세스와 통신 지원
오류 탐지
- 운영체제는 가능한 모든 하드웨어와 소프트웨어 수준에서 오류 탐지, 시스템 모니터링하여 조정함으로써 하드웨어 문제 예방
- 입출력 장치에 관련된 오류와 메모리 오버 플로, 하드디스크의 불량 섹터 검출, 부적당한 메모리 접근과 데이터 손상 등
- 운영체제는 다음 오류 유형을 감지한 후 유형별로 적절히 조치
- 프로세서, 메모리 하드웨어와 관련된 오류 : 기억장치 메모리 오류, 정전
- 입출력장치 오류 : 테이프의 패리티 오류, 카드 판독기의 카드 체증, 프린터의 종이 부족
- 사용자 프로그램 오류 : 연산의 오버플로, 부적당한 기억장치 장소 접근, 프로세서 시간 과다 사용
시스템 서비스
시스템 서비스
- 사용자가 아닌 시스템 자체의 효율적 동작을 보장하는 기능
- 여러 사용자가 사용하는 시스템에서 컴퓨터 자원을 공유해 시스템 자체의 효율성을 높임
자원 할당
- 운영체제는 다수의 사용자나 작업 동시 실행 시 운영체제가 자원을 각각 할당하도록 관리
- 프로세서 사이클, 메인 메모리, 파일 저장 장치 등은 특수한 할당 코드를 갖지만, 입출력장치 등은 더 일반적인 요청과 해제 코드를 가질 수 있음
계정
- 운영체제는 각 사용자가 어떤 컴퓨터 자원을 얼마나 많이 사용하는지 정보 저장 추적
- 이 정보는 사용자 서비스 개선을 위해 시스템 재구성하는 연구자에게 귀중한 도구가 됨
보호와 보안
- 운영체제는 다중 사용자 컴퓨터 시스템에 저장된 정보 소유자의 사용을 제한
- 서로 관련이 없는 여러 작업을 동시에 수행할 때는 한 작업이 다른 작업이나 운영체제를 방해하지 못하게 해야 함
- 보호 : 시스템 호출 하려고 전달한 모든 매개변수의 타당성 검사하고, 시스템 자원에 모든 사용자 접근을 제어하도록 보장하는 것
- 보안 : 잘못된 접근 시도에서 외부 입출력장치 방어, 외부에 사용자 인증을 요구하는 것
시스템 호출(System Call)
- 실행 중인 프로그램과 운영체제 간의 인터페이스(API, Application Programming Interface)라고도 함
- 사용자 프로그램은 시스템 호출을 하여 운영체제의 기능 제공 받음
- 핵심 커널 서비스와 통신, 새로운 프로세스의 생성과 실행, 하드웨어 관련 서비스 등이 있음
- 시스템과 상호작용하는 동작은 대개 사용자 수준 프로세스에서는 사용할 수 없으나, 시스템 호출을 하여 운영체제에 서비스를 요청할 수 있음
- 시스템 호출 방법
- 프로그램에서 명령이나 서브루틴의 호출 형태로 호출
- 시스템에서 명령 해석기를 사용하여 대화 형태로 호출
- 운영체제가 제공하는 일반적인 시스템 호출
- 프로세스 제어, 파일 조작, 장치 관리, 정보 유지 등
