[운영체제] Introduction to OS

·2021년 12월 15일
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OS

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운영체제란?

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

운영체제의 목적

컴퓨터 시스템의 자원을 효율적 관리

  • 프로세서, 기억장치, 입출력 장치 등의 효율적 관리
    • 사용자간의 형평성 있는 자원 분배
    • 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록
  • 사용자 및 운영체제 자신의 보호
  • 프로세스, 파일, 메세지 등을 관리

컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경 제공

  • 동시 사용자/프로그램들이 각각 독자적 컴퓨터에서 수행되는 것 같은 환상 제공
  • 하드웨어를 직접 다루는 복잡한 부분을 운영체제가 대행

운영체제 분류

  • 동시 작업 가능 여부
    1. 단일 작업(single tasking)
      1. 한 번에 하나의 작업만 처리
      2. 예) MS-DOS 프롬프트
    2. 다중 작업(multi tasking) ✔
      1. 동시에 두 개 이상의 작업 처리
      2. 예) UNIX, MS Windows 등
  • 사용자의 수
    1. 단일 사용자(single user)
      1. MS-DOS, MS Windows
    2. 다중 사용자(multi user) ✔
      1. UNIX, NT server
  • 처리 방식
    1. 일괄 처리(batch processing)
      1. 작업 요청의 일정량 모아 한번에 처리
      2. 작업이 완전 종료될 때까지 대기
        예) 초기 Punck Card 처리 시스템
    2. 시분할(time sharing) ✔
      1. 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할
      2. 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간
        예) UNIX
      3. interactive한 방식
      4. 범용 시스템 (리눅스, IOS, Windows 등)
    3. 실시간(Rearltime OS)
      1. 정해진 시간 내 종료됨이 보장되어야 하는 실시간 시스템을 위한 OS
      2. 실시간 시스템의 개념 확장
        - Hard realtime system 경성 실시간 시스템
        - Soft realtime system 연성 실시간 시스템
        예) 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로봇 제어

용어

Multitasking :다중 작업
Multiprogramming :여러 프로그램이 메모리에 올라가 있음을 강조
Time sharing : 시분할
Multiprocess : 다중 처리
Multiprocessor : 하나의 컴퓨터에 CPU가 여러 개 있다는 의미

운영체제 예시

  1. UNIX
    • 코드의 대부분을 C언어로 작성
    • 높은 이식성
    • 최소한의 커널 구조
    • 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
    • 소스 코드 공개
    • 프로그램 개발에 용이
    • 다양한 버전
      • System V, FressBSD, SunOS, Solaris
      • Linux (오픈소스)
  2. DOS(Disk Operation System)
    1. MS사 1981년 IBM-PC를 위해 개발
    2. 단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력 한계 (주 기억 장치 640KB)
  3. MS Windows
    1. MS사 다중 작업용 GUI 기반 운영체제
    2. Plug and Play 네트워크 환경 강화
    3. DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공
    4. 불안정성 (초기0
    5. 풍부한 지원 소프트웨어
  4. Handheld device를 위한 OS
    1. PalmOS, Pocket PC(WinCE), Tiny OS

운영체제 구조

  1. CPU
    1. 어느 프로그램에 CPU를 줄지
    2. CPU 스케줄링
  2. memory
    1. 한정된 메모리를 어떻게 쪼개어 쓸지
    2. 메모리 관리
  3. Disk
    1. 디스크 파일 어떻게 보관할지
    2. 파일 관리
  4. I/O device
    1. 각기 다른 입출력장치와 컴퓨터 간에 정보 주고 받기
    2. 입출력 관리
  5. 프로세스 관리
    1. 프로세스 생성과 삭제
    2. 자원 할당 및 반환
    3. 프로세스 간 협력
  6. 그 외
    1. 보호 시스템
    2. 네트워킹
    3. 명령어해석기

출처

http://www.kocw.net/home/search/kemView.do?kemId=1046323

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