운영체제 - 운영체제와 컴퓨터

hsso_o·2024년 10월 16일
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운영체제의 역할

  • CPU 스케줄링과 프로세스 관리
    : CPU 소유권을 어떤 프로세스에 할당할지, 생성/삭제/자원 할당 및 반환 관리
  • 메모리 관리
    : 한정된 메모리를 어떤 프로세스에 얼만큼 할당해야 하는지 관리
  • 디스크 파일 관리
    : 디스크 파일을 어더한 방법으로 보관할지 관리
  • I/O 디바이스 관리
    : I/O 디바이스들(마우스, 키보드 등)과 컴퓨터 간에 데이터 주고받는 것 관리

시스템콜

  • 운영체제가 커널에 접근하기 위한 인터페이스
  • 유저 프로그램이 운영체제의 서비스를 받기 위해 커널 함수를 호출할 때 사용
modebit
  • 시스템콜이 작동될 대 modebit을 참고해서 유저 모드와 커널 모드를 구분

컴퓨터의 요소

  • CPU, DMA 컨트롤러, 메모리, 타이머, 디바이스 컨트롤러 등으로 이루어져 있음

CPU

  • 산술논리연산장치, 제어장치, 레지스터로 구성되어 있는 컴퓨터 장치
  • 인터럽트에 의해 단순히 메모리에 존재하는 명령어를 해석해서 실행
제어장치
  • 프로세스 조작을 지시
  • 입출력장치 간 통신 제어, 명령어 읽기/해석, 데이터 처리를 위한 순서 결정
레지스터
  • CPU 안에 있는 매우 빠른 임시기억장치
  • CPU와 직접 연결되어 있어 연산 속도가 메모리보다 훨씬 빠름
  • CPU는 자체적으로 데이터 저장X, 레지스터 거쳐 데이터 전달
산술논리연산장치
  • 산술 연산, 배타적 논리합, 논리곱 같은 논리 연산을 계산하는 디지털 회로

CPU의 연산 처리

  1. 제어장치가 메모리에 계산할 값을 로드, 레지스터에도 로드
  2. 제어장치가 레지스터에 있는 값을 계산하라고 산술논리연산장치에 명령
  3. 계산된 값을 다시 '레지스터에서 메모리로' 계산한 값을 저장
인터럽트
  • 어떤 신호가 들어왔을 때 CPU를 잠깐 정지시키는 것
  • 인터럽트 발생 시, 인터럽트 핸들러 함수가 모여있는 인터럽트 벡터로 가서 핸들러 함수 실행
  • 인터럽트 간 우선순위 존재, 하드웨어/소프트웨어 인터럽트 두 가지로 나뉨
  • 하드웨어 인터럽트 : IO디바이스 인터럽트
  • 소프트웨어 인터럽트(트랩) : 프로세스 오류 등 시스템콜을 호출할 때 발동

DMA 컨트롤러

  • I/O 디바이스가 메모리에 직접 접근할 수 있도록 하는 하드웨어 장치
  • CPU의 일을 부담하는 보조 일꾼

메모리

  • 전자회로에서 데이터나 상태, 명령어 등을 기록하는 장치
  • 보통 RAM을 메모리라고도 함, 기억 담당

타이머

  • 몇 초 안에는 작업이 끝나야 한다는 것을 정하고 시간 제한을 다는 역할

디바이스 컨트롤러

  • 컴퓨터와 연결되어 있는 IO디바이스들의 작은 CPU를 말함
  • 옆에 붙어 있는 로컬 버퍼는 각 디바이스에서 데이터를 임시로 저장하기 위한 작은 메모리를 뜻함
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아뇨 소혠데요-

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