운영체제의 역할
자원 관리: CPU, 메모리, 디스크, 네트워크 등 자원을 관리하고 조정한다.
프로세스 관리: 여러 프로세스의 실행을 조정하고 CPU 시간을 분배한다.
메모리 관리: 각 프로세스에 메모리를 할당하고 가상 메모리를 통해 관리한다.
저장 장치 관리: 파일과 데이터를 저장 장치에 관리하고 효율적으로 접근할 수 있도록 한다.
입출력 장치 관리: 다양한 입력 및 출력 장치를 제어하고 관리한다.
보안: 시스템과 사용자 데이터를 보호하며, 자원 접근을 제한한다.
운영체제의 주요 기능
프로세스 관리: 프로세스의 생성, 종료, 스케줄링 및 상태 관리.
메모리 관리: 가상 메모리, 페이징, 메모리 보호 기능.
파일 시스템 관리: 데이터의 저장, 관리, 파일 권한 설정.
입출력 장치 관리: 장치 드라이버를 통해 하드웨어와 통신, I/O 스케줄링.
보안과 접근 제어: 사용자 인증, 파일 보호, 네트워크 보안.
커널 모드와 유저 모드
커널 모드: 운영체제가 모든 하드웨어 자원에 직접 접근할 수 있는 모드로, 시스템의 핵심 기능을 수행한다.
유저 모드: 일반 응용 프로그램이 실행되는 모드로, 제한된 자원에만 접근할 수 있습니다. 하드웨어 접근 시 시스템 콜을 통해 커널 모드로 전환해야 한다.
시스템 콜
시스템 콜은 유저 모드 프로그램이 커널 모드의 운영체제 서비스에 접근하는 방법이다.
시스템 콜의 동작 과정
프로그램이 시스템 콜 호출.
유저 모드에서 커널 모드로 전환.
운영체제가 요청된 작업 수행.
결과를 유저 모드로 반환.
운영체제의 보호 기법 및 성능
운영체제는 커널 모드와 유저 모드를 통해 시스템 자원에 대한 접근을 제어하고, 프로그램 간의 메모리 격리를 통해 시스템의 안정성을 유지, 시스템 콜을 통해 안전하게 하드웨어와 상호작용하게 하며, 보안과 성능을 함께 고려한다.
