🌐 OS (Operating System) 란?

: 하드웨어를 관리하는 프로그램

컴퓨터를 각종 하드웨어 자원과 소프트웨어 자원을 효율적으로 운영관리함으로써 사용자가 시스템을 이용하는데 편리함을 제공하는 소프트웨어

크롬, 엑셀, 카카오톡과 같은 프로그램과 실제 하드웨어 사이에 통신을 해주는 중간다리

📌 운영체제의 목적

• 처리능력 (Throughput): 일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양
• 반환시간 (Turn Around Time): 작업 의뢰 후 시스템에서 결과가 얻어질 때까지의 시간
• 신뢰도(Reliability): 주어진 문제를 얼마나 정확하게 해결하는 정도
• 사용가능도(Availability): 시스템을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도

📌 운영체제의 구조

⭐️ 커널 (Kernel)

프로세스 관리, 메모리 관리, 저장공간 관리, 연결된 장치 관리 등 컴퓨터에 속한 모든 자원을 관리하는 역할

😎 인터페이스 (Interface)

사용자의 멸령을 컴퓨터에 전달하고 결과를 사용자에게 알려주는 소통의 역할

• GUI (Graphical User Interface) : 화면에 아이콘과 마우스 클릭이 되도록 하는 등 사용자 편의성을 가진 인터페이스
• CLI (Command Line Interface): 터미널로 연결해 마우스가 없고 명령어를 키보드로 입력하면 글씨만 나오는 인터페이스

😎 시스템 콜(System Call)

사용자나 프로그램이 직접적으로 컴퓨터 자원에 접근하는 것을 막고 커널을 보호하기 위해 만든 코드 집합

커널은 굉장히 중요한 여러 코드와 내용이 있어 아무나 접근해 변경이나 수정을 하는 것을 방지하기 위해 운영체제는 시스템 콜을 통해서만 호출할 수 있게 디자인되어있다.

😎 드라이버 (Driver)

프린터, 키보드 및 디스크 드라이브와 같은 하드웨어 장치와 운영체제 간의 통신을 가능하게 하는 소프트웨어

🌐 운영체제(OS) 작동방식

1. 컴퓨터의 전원을 누르는 순간 컴퓨터에 전원을 공급하는 파워서플라이는 메인보드에 부착된 장치(CPU, Disk, Memory)에 전력을 공급

2. CPU가 ROM에 저장된 펌웨어인 BIOS를 실행

3. 실행된 BIOS는 컴퓨터를 켤 때 문제가 있나 확인하는 프로그램인 POST를 실행해 주변 하드웨어 체크

4. POST 과정이 끝난 BIOS는 부팅매체를 선택하고 부팅매체의 MBR에 저장된 부팅정보를 읽어오는 부트스트랩 실행

5. 부트스트랩 과정으로 RAM 에 부트로더가 올라가고, 부트로더는 디스크에 있는 OS 코드를 복사해 RAM에 붙여 OS를 실행

6. 제어권이 OS에 넘어오며 성공적으로 OS 부팅

7. OS는 대기하고 있던 첫번째 프로세스를 실행

8. Interrupt가 발생하면서 CPU는 각종 작업 처리

ROM (Read-Only Memory)
고정기억장치. 비휘발성 메모리 ➡️ 전원이 차단되어도 데이터가 사라지지 않음

BIOS (Basic Input/Output System)
운영 체제 중 가장 기본적인 소프트웨어이지 컴퓨터 입출력을 처리하는 펌웨어 ➡️ 사용자가 컴퓨터르르 켜면 시작되는 프로그램으로 주변 장치(하드웨어)와 컴퓨터 운영체제(소프트웨어) 사이의 데이터 흐름을 관리

MBR (Master Boot Record)
운영체제가 어디에, 어떻게 위치해 있는지를 식별해 컴퓨터의 주기억장치에 적재될 수 있도록하는 정보

부트로더
부팅되기까지 부팅의 전과정을 진행하는 부팅 전문 프로그램
RAM (Random Access Memory)
휘발성 메모리 ➡️ 전원이 차단되면 데이터가 사라짐

프로세스
컴퓨터에서 실행중인 프로그램

Interrupt
컴퓨터 작동 중에 예기치 않은 문제가 발생할 경우 현재 실행중인 작업을 중간하고 발생된 상황을 처리한 후 다시 실행중인 작업으로 복귀하는 것

✅ REFERENCE

코딩에듀킹 : 운영체제(OS)란? 개념과 구조(커널, 시스템콜 등)
jisoolee11.log : OS의 일반적인 작동 원리
wikipedia : 운영체제