1. 운영체제의 주요 기능
운영체제는 핵심 4가지 기능을 수행:
- 프로세스 관리: 실행 중인 프로그램들의 생성, 종료, 스케줄링 관리
- 메모리 관리: 시스템 메모리의 할당과 해제, 가상 메모리 관리
- 하드웨어 관리: CPU, 디스크, 네트워크 등 하드웨어 자원 제어
- 파일시스템 관리: 데이터 저장, 검색, 보안 및 파일 구조 관리
2. 운영체제 발전 과정
초기 - 싱글 스트림 배치 시스템
한 번에 하나의 작업만 처리
사용자 상호작용 없이 순차적으로 작업 실행
현대 - 시분할 시스템
여러 사용자가 동시에 시스템 사용 가능
CPU 시간을 작은 단위로 나누어 각 프로세스에 할당
3. 운영체제 구조
커널 (Kernel)
운영체제의 핵심 부분
프로세서와 메모리, 저장장치를 직접 관리
사용자는 인터페이스를 통해서만 접근 가능
시스템 콜 (System Call)
응용프로그램이 커널 서비스에 접근하는 방법
시스템의 안정성과 보안을 위해 필수적인 인터페이스
디바이스 드라이버
하드웨어와 커널 사이의 인터페이스
각 하드웨어 장치별로 특화된 통신 방법 제공
4. 컴퓨터 하드웨어 구조
폰 노이만 구조
현대 컴퓨터의 기본 설계 원리
CPU와 메모리가 필수 구성요소
프로그램을 메모리에 로드하여 실행
주요 하드웨어 구성요소
메인보드
모든 하드웨어 구성요소를 연결하는 중심 장치
CPU (중앙처리장치)
산술논리연산장치: 계산 및 논리 연산 수행
제어장치: 명령어 해석 및 실행 제어
레지스터: 고속 임시 데이터 저장공간
메모리
-
RAM
휘발성 메모리 (전력 차단 시 데이터 손실)
프로그램 실행 시 사용되는 주 메모리 -
ROM
비휘발성 메모리 (데이터 수정 불가)
BIOS 등 부팅 프로그램 저장
5. 인터럽트 시스템
인터럽트는 폴링 방식의 비효율성을 해결한 하드웨어 통신 방식:
- 폴링 방식의 문제점: CPU가 지속적으로 하드웨어 상태를 확인해야 함
- 인터럽트의 장점: 하드웨어에서 필요시에만 CPU에 신호를 보내어 효율성 향상
