What operating systems do
운영체제는 컴퓨터의 하드웨어를 관리하고, 하드웨어와 소프트웨어, 사용자를 매개하는 프로그램이다. 커널은 운영체제의 핵심이며, 실체다. 운영체제는 커널과 커널 모듈들로 구성되는데, 커널이 운영체제의 핵심이다보니 일반적으로 운영체제와 커널은 동일시 된다. 커널이 같다면 같은 운영체제로 취급한다.
컴퓨터 시스템
- 하드웨어
- 운영체제
- 어플리케이션 프로그램
- 유저
운영체제의 역할은 사용자 관점 과 시스템 관점 으로 나눠볼 수 있다.
user view
일반적으로 사용자는 컴퓨터 앞에 앉아 키보드와 마우스를 조작한다. 이 경우 운영체제는 사용자가 컴퓨터 자원 사용을 신경쓰지 않게 도우며, 사용자가 컴퓨터를 쉽게 이용할 수 있도록 만든다.
To obtain services from the operating system, a user program must make a system call which traps into the kernel and invokes the operating system.
- The trap instrucetion switches from user mode to kernel mode and starts the operating system.
- When the work has been completed, control is returned to the user program at the instruction following the system call.
system view
시스템에게 운영체제는 자원할당자이다.(resource allocator) 컴퓨터 시스템은 cpu시간, 메모리 공간, 파일 저장소 공간, 입출력 장치 등 다양한 문제를 해결해야 한다. 운영체제는 이러한 컴퓨터 자원들을 관리하는 제어 프로그램으로서 동작한다.
computer starup
컴퓨터를 켜면 부트스트랩 프로그램이라는 초기화 프로그램이 실행된다. 이 프로그램을 ROM이나 EEPROM에 저장되어 있으며, 주로 펌웨어라고 불린다. 부트스트랩 프로그램은 시스템을 초기화하고, 부트로더를 실행한다. 그리고 부트로더는 최종적으로 운영체제를 실행하게된다.
computer-system operation
입출력 장치와 cpu는 동시에 실행될 수 있다. 장치 컨트롤러는 cpu에게 이벤트 발생을 알리는데ㅡ 이벤트 발생을 알리는 것을 interupt라고 부른다. 보통 컴퓨터는 여러 작업을 동시에 처리한ㄴ데, 이때 당장 처리해야 하는 일이 생겨서 기존의 작업을 잠시 중단해야 하는 경우 인터럽트 신호를 보낸다. 그러면 커널은 작업을 멈추고 인터럽트를 처리한 뒤 다시 기존 작업으로 돌아온다.
steps in making system calls
- if process is running a user program in user mode and needs a system service such as reading data from a file, it executes a trap or system call instruction to transfer control to the operating system.
- The operating system then figures out what the calling process wants by inspecting the parameters.
- then it carries out the system call and returns control to the instruction following the system call.
