Ch.09 운영체제 시작하기

9.1 운영체제를 알아야 하는 이유

운영체제

모든 프로그램은 실행을 위해 시스템 자원을 필요로 한다.

운영체제는 시스템 자원을 관리하고, 프로그램이 필요로 하는 자원을 할당해주는 역할을 하는 프로그램이다.

운영체제 또한 프로그램이기 때문에, 메모리에 적재 되지만 그 중에서 커널 영역에 적재되어 실행된다.

운영체제는 응용 프로그램들을 메모리의 어느 위치에 적재할지, 어느 시점에 실행할지, 어느 시점에 종료할지를 관리한다.

또한 운영체제는 CPU도 관리한다. CPU는 한 번에 하나의 프로그램만 실행할 수 있기 때문에, CPU를 어떤 프로그램에 할당할지를 관리한다.

운영체제를 알아야 하는 이유

운영체제는 개발자를 위한 프로그램이 아닌 프로그램을 위한 프로그램이다.

운영체제는 개발자가 프로그램을 개발할 때, 개발자가 신경쓰지 않아도 되는 부분을 대신 처리해준다.

9.2 운영체제의 큰 그림

운영체제의 심장, 커널

자원에 접근하고 조작하는 기능, 프로그램이 올바르고 안전하게 실행되게 하는 이러한 운영체제의 핵심 서비스를 담당하는 부분이 커널이다.

이중모드와 시스템 호출

응용 프로그램은 자원에 직접 접근할 수 없다.

운영체제는 응용 프로그램이 자원에 접근할 수 있도록 시스템 호출을 제공한다.

시스템 호출은 운영체제의 커널 영역에 있는 함수를 호출하는 것이다.

이중모드란 CPU가 명령어를 실행하는 모드를 크게 사용자 모드와 커널 모드로 나누는 것이다.

사용자 모드로 실행되는 프로그램이 자원에 접근하는 운영체제 서비스를 제공 받으려면 시스템 호출을 통해 커널 모드로 변경되어야 한다.

시스템 호출은 소프트웨어 인터럽트를 발생시켜 커널 모드로 변경한다.

운영체제의 핵심 서비스

실행중인 프로그램을 프로세스라고 한다.

일반적으로 CPU는 한 번에 하나의 프로세스만 실행할 수 있기 때문에 번갈아가며 실행한다.

운영체제는 CPU를 어떤 프로세스에 할당할지를 관리하는데, 이 내용은 10장에서 다룬다.

모든 프로세스는 실행을 위해 자원을 필요로 한다.

운영체제는 프로세스가 필요로 하는 자원을 할당하고, 프로세스가 자원을 사용하는 것을 관리한다.

CPU 스케줄링, 메모리 관리, 파일 관리, 입출력 관리 등이 이러한 자원 관리에 해당한다.

이후의 내용에서 다룬다.