응용 프로그램이란?

프로그램 = 소프트웨어 이다.
소프트웨어에는 운영체제와 응용프로그램이 있는데, 운영체제는 특별한 소프트웨어라고 생각하면 되고, 응용프로그램(Application)은 엑셀, 파워포인트, 우리가 만든 프로그램이라고 생각하면 된다.

운영체제와 응용 프로그램간의 관계

• 운영체제는 응용 프로그램을 관리

  • 응용 프로그램을 실행.
  • 응용 프로그램간의 권한을 관리 (사용자 권한, 관리자 권한)
  • 응용 프로그램을 사용하는 사용자도 관리 (로그인)

• 운영체제는 응용 프로그램 실행 중 발생하는 에러를 관리

  • 응용 프로그램에 무한 반복문을 넣었을 때
  • 응용 프로그램을 잘 못 작성해서, 프로그램이 다운될 때
  • 모든 파일을 삭제하는 실행을 막음
  • CPU를 독점하는 실행을 할 때 막음

운영체제의 목표는 사용자가 사용하는 응용 프로그램이 효율적으로, 적절
하게 동작하도록 지원하고, 응용 프로그램이 요청하는 시스템 리소스를 효율적으로 분배
하고, 지원한다.

운영체제는 어디에 저장될까?
운영체제는 저장매체(SSD/HDD)에 저장(설치)된다.

컴퓨터가 실행되면, 운영체제는 Memory에 올라가게 된다.

폰노이만 구조

폰 노이만 구조는 중앙처리장치(CPU), 메모리, 프로그램 세 가지 요소로 구성되어 있다.
위 그림처럼 CPU와 메모리는 서로 분리되어 있고 둘을 연결하는 버스를 통해 명령어 읽기, 데이터의 읽고 쓰기가 가능하다.
이때 메모리 안에 프로그램과 데이터 영역은 물리적 구분이 없기 때문에 명령어와 데이터가 같은 메모리, 버스를 사용하게 된다. 즉, 외나무다리와 같은 버스를 통해 CPU가 명령어와 데이터에 동시 접근할 수 없다.

CPU가 메모리에 저장된 명령어를 받아와 계산할 때 메모리로부터 명령어를 가져오는 fetch, 명령어의 의미를 해석하는 decode, 명령어를 실행하는 execute, 결과를 저장하는 store의 순서로 처리된다.

또한 폰 노이만 구조는 ‘내장 메모리 순차처리 방식’을 따르고 있기 때문에 CPU는 순차적으로 한 번에 명령어 하나씩 실행한다.

폰 노이만 구조를 적용하기 전에는 컴퓨터에 다른 작업을 수행할 경우, 하드웨어 전선을 일일이 재배치하느라 상당한 시간과 인력이 필요했기 때문에 여러 가지 목적의 작업들을 수행하기에는 한계가 있었다. 반면, 폰 노이만 구조를 도입한 이후에는 하드웨어는 그대로 두고 소프트웨어(프로그램)만 교체하면 되기 때문에 편의성이 크게 증가하였고 다양한 목적으로 사용이 가능해져 범용성이 향상되었고, 이것이 현재 거의 모든 컴퓨터가 폰 노이만 구조를 따르는 특장점이다.