운영체제(OS, Operating System)

Kkd·2024년 12월 10일

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운영체제는 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어를 관리하고 사용자와 하드웨어 사이에서 중재 역할을 수행하는 시스템 소프트웨어입니다. 사용자가 컴퓨터 자원을 효율적으로 활용하고, 애플리케이션이 실행될 수 있는 환경을 제공합니다.

프로세스 관리
- CPU를 어떤 프로세스가 사용할지 결정하고, 프로세스의 생성, 스케줄링, 종료를 관리합니다.
메모리 관리
- 각 프로세스가 필요한 메모리를 할당하고, 메모리 충돌을 방지하며, 사용이 끝난 메모리를 해제합니다.
파일 시스템 관리
- 파일의 생성, 삭제, 읽기, 쓰기, 검색을 관리하며, 디스크의 저장 공간을 효율적으로 활용합니다.
입출력(I/O) 관리
- 키보드, 마우스, 프린터, 디스크 드라이브와 같은 입출력 장치의 요청을 처리하고, 장치 간 데이터 전송을 관리합니다.
보안 및 권한 관리
- 시스템 자원에 대한 접근 권한을 제어하고, 외부 위협으로부터 시스템을 보호합니다.
사용자 인터페이스 제공
- CLI(Command Line Interface) 또는 GUI(Graphical User Interface)를 통해 사용자가 시스템과 상호작용할 수 있도록 지원합니다.

단일 사용자 운영체제
- 한 번에 하나의 사용자만 사용할 수 있는 운영체제.
- 예: MS-DOS
다중 사용자 운영체제
- 여러 사용자가 동시에 시스템 자원을 사용할 수 있는 운영체제.
- 예: UNIX, Linux, Windows Server
실시간 운영체제 (RTOS)
- 정해진 시간 안에 작업을 반드시 완료해야 하는 시스템.
- 예: QNX, FreeRTOS (임베디드 시스템에서 사용)
분산 운영체제
- 네트워크를 통해 연결된 여러 컴퓨터를 하나의 시스템처럼 동작하게 만드는 운영체제.
- 예: Amoeba, Plan 9
임베디드 운영체제
- 특정 장치에 내장되어 장치에 특화된 기능을 수행하는 운영체제.
- 예: Android (스마트폰), VxWorks
가상화 운영체제
- 가상 환경에서 하드웨어를 공유하거나 분리하여 동작하도록 관리.
- 예: VMware ESXi, KVM

Windows
- Microsoft가 개발한 상용 운영체제.
- GUI 기반으로 직관적이며 데스크톱 환경에서 널리 사용.
Linux
- 오픈 소스 기반으로, 서버, 개발 환경, 임베디드 시스템에서 주로 사용.
- 다양한 배포판: Ubuntu, CentOS, Fedora 등.
macOS
- Apple의 데스크톱 운영체제.
- UNIX 기반으로 안정적이고, 애플 생태계와의 통합성이 강점.
Android
- 스마트폰 및 태블릿에 최적화된 운영체제.
- Linux 커널을 기반으로 함.
iOS
- Apple의 모바일 운영체제.
- 폐쇄적이지만 강력한 보안성과 높은 사용자 경험 제공.

커널(Kernel)
- 운영체제의 핵심 부분으로, 하드웨어와 소프트웨어 간의 인터페이스 역할을 합니다.
- 주요 기능: CPU 스케줄링, 메모리 관리, 장치 드라이버 관리.
- 종류: 모놀리식 커널, 마이크로커널.
쉘(Shell)
- 사용자와 커널 간의 인터페이스.
- 명령어를 입력받아 실행하거나 스크립트를 처리.
- CLI와 GUI로 나뉨.
시스템 호출(System Call)
- 사용자 프로그램이 커널의 기능을 요청할 때 사용하는 인터페이스.