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컴퓨터는 어떤 원리로 동작하는가 항상 궁금해왔던 나로써 이 과목은 유능한 개발자를 꿈꾸는 사람에게 필수요소라는 생각이 들었다. 해서 유튜브에 올라온 운영체제강좌를 통해 공부한 내용을 벨로그에 정리할 계획이다.

운영체제 겉핥기

중재자. 이정도면 짧고도 강력한 설명이 될 수 있다. 하드웨어와 사용자 간의 간결한 인터페이스가 구축된다는 것은 이상적이다. 프로그램 실행시 할당되는 메모리 저장 및 처리 프로세스가 복잡하기 때문이다.

뿐만아니라 운영체제를 도입함으로써 프로그램 최대 성능을 이끌어내고 관리할 수 있다는 이점이 있기에 운영체제는 컴퓨터 공학에서 정수라고 꼽을 수 있다.

컴퓨터의 구성요소

1. 프로세서

중앙처리장치, 즉 컴퓨터의 두뇌역할을 하여
다음과 같은 역할을 한다.

• 연산
• 모든 장치의 동작 제어

  Note!>
  컴퓨터의 여러 구성요소를 두루 묶어 프로세서라고 하는 것이다. 즉,
  프로세서 == 레지스터 + 연산장치 + 제어장치
  레지스터와 연산자잋는 데이터 부분, 제어장치는 제어 부분이다.
  프로세서는 두루 묶여 시스템 버스를 통해 메모리, 주변장치와의 인터페이스를 구성한다.

1.1 운영체제와의 관계

운영체제는 프로세서에게 처리할 작업을 할당하고 관리한다.
프로그램의 프로세서 사용을 제어한다.

• 프로그램의 프로세서 사용시간 관리
• 복수 프로그램간 사용시간 죠율

1.2 레지스터

프로세서 내부의 메모리로 데이터를 저장하는 역할을 한다.
용도, 사용자가 정보 변경 가능한지 여부, 정보의 종류에 따라 갈래가 나뉜다.

• DR (Data Reigster) : 연산에 필요한 데이터, 플래그 값 저장
• AR (Address Reigster) : 주소의 일부분을 저장
• PC (Program Counter) : 다음 명령어의 주소를 보관
• IR (Instruction Register) : 현재 실행하는 명령어를 보관
• ACC (ACCumulator) : 데이터를 일시적으로 저장
• MAR (Memory Address) : 프로세서가 참조하려는 데이터의 주소를 명시
• MBR (Memory Buffer) : 프로세서가 메모리에서 읽거나 저장할 데이터 자체를 보관

2. 메모리

운영체제는 메모리 할당 및 관리를 한다. CPU와 Disk 사이의 속도차이를 해결하고자 등장했다.
메모리는 주기억장치, 보조기억장치로 구성된다.

2.1 캐시

CPUs와

• 메모리의 종류 중 하나로, 프로세서 내부의 메모리다. (L1, L2 캐시 등)
• 메인 메모리의 입출력 병목현상을 해소한다.

병목현상이란?
병목 현상은 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상을 말한다. "병목"이라는 용어는 물이 병 밖으로 빠져나갈 때 병의 몸통보다 병의 목부분의 내부 지름이 좁아서 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것에 비유한 것이다

아래는 캐시의 지역성이다.

3. 시스템 버스

Bus. 우리가 생각하는 대중교통 버스의 의미에 착안한 것이 맞다.
시스템 버스의 경우 하드웨어들이 데이터 및 신호를 주고 받는 물리적인 통로이다.

• 데이터 버스
• 주소 버스
• 제어 버스

4. 주변장치

프로세서와 메모리를 제외한 하드웨어를 말한다. (초간단)