[OS] 운영체제와 컴퓨터

운영체제란?

응용프로그램의 잘못된 동작으로 컴퓨터가 망가지는 것을 막기위해 컴퓨터 전체를 과닐하고 운영하는 소프트웨어

• 운영체제는 커널과 인터페이스로 ㄴ뉜다.
• 커널 : 운영체제의 핵심기능을 모아놓은 것
• 커널은 모든 컴퓨터 자원을 관리함
  => 사용자나 응용프로그램은 커널을 통해서만 컴퓨터 자원에 접근 가능

운영체제의 발전

컴퓨터의 기본구성

폰노이만 구조

• 폰노이만구조 : cpu, 메모리, 입출력장치, 저장장치가 버스로 연결 된 구조
• 요리사 모형으로 이해하기
  -> 요리사(cpu)가 요리를ㄹ 하려면 보관창고(저장장치)에 있는 재료를 도마(메모리)로 가져와야 한다. 주방에서는 도마(메모리)가 핵심적인 작업공간이고 보관창고(저장장치)는 보조공간이다.

시스템버스와 CPU버스

• 시스템버스 : 메모리와 주변장치를 연결하는 버스, 메인보드의 동작 속도를 의미한다.
• 시스템버스 : 전면 버스라고도 부른다, 메인보드의 버스클록을 보여준다.

CPU와 메모리

• 주소 레지스터(AR) : 데이터 또는 명령어가 저장된 메모리의 주소는 주소 레지스터에 저장
• 프로그램 카운터(PC) : CPU는 다음에 어떤 명령어를 처리해야할지 알아야한다. 다음에 실행할 명령어의 주소를 가리키기 때문에 픞로그램 카운터를 명령어 포인터 라고도 한다.
• 명령어 레지스터(IR) : 현재 실행중인 명령어를 저장한다.
• 메모리 주소 레지스터(MAR) : 메모리에서 데이터를 가져오거나 반대로 메모리 데이터를 보낼때 주소를 지정하는데 사용한다.
• 메모리 버퍼 레지스터(MBR) : 메모리에서 가져온 데이터나 메모리로 옮겨갈 데이터를 임시로 저장한다.

버스의 종류

• 시스템버스
  => 제어버스, 주소버스, 데이터버스

컴퓨터 성능 향상 기술

• 버퍼는 두 장치 사이의 속도차이를 완화하는 역할을 한다.
• 캐시는 메모리와 CPU간의 속도차이를 완화하기 위해 메모리의 데이터를 미리 가져와 저장해두는 임시장소이다.
• 인터럽트 : 오늘날의 컴퓨터에는 주변장치가 많기때문에 CPU가 모든 입출력에 관여하면 작업효율이 떨어진다. 이러한 문제를 해결하기위해 등장한것이 인터럽트이다.