[운영체제] 2주차 운영체제 시스템

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1주차(운영체제의 개요) 복습

1. 운영체제의 개념
   운영체제는 컴퓨터 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이에서 중요한 매개체 역할을 한다.

   - 운영체제의 목적
   	1. 처리 능력(Throughput)의 향상
       	: 시간당 작업 처리량
   	2. 신뢰도(reliability)의 향상
       	: 실패없이 주어진 기능 수행 할 수 있는 능력
   	3. 응답시간(반환 시간, Turn-around Time)의 단축
       	: 사용자가 시스템에 작업을 의뢰하고 나서 반응을 얻을 때까지의 시간
   	4. 사용 가능도 (Availability)의 향상
       	: 고장과 오류가 발생해도 그 영향을 받지않고 운영
           
   - 운영체제의 역할
   부팅, 저장 매체 관리, 사용자 인터페이스, 컴퓨터 자원 관리, 파일 관리, 태스크 및 프로세스 관리

2. 운영체제의 구성과 기능

   - 제어 프로그램
    감시, 작업 제어, 데이터 관리, 통신 관리 프로그램
   - 처리 프로그램
    언어 번역, 서비스, 유틸리티 프로그램

3. 운영체제 서비스

	- 프로그램 수행, 입출력 동작, 파일 시스템 조작, 통신, 오류 발견, 자원 할당, 계정 보호 등

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2주차 운영체제 시스템

1. 운영체제 분류
2. 운영체제 발전사
3. 컴퓨터 시스템 분류

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휴대폰에게 뭔가를 지시하면 바로 이해할 수 있을까? 아니다. 그걸 인식해줄 수 있는 소프트웨어가 돌고있기 때문에 실행이 되는 것이다!

1. 운영체제 분류

일괄 처리, 실시간, 온라인, 다중 처리 등 다양하게 분류할 수 있다.

1. 동시 사용자 수에 따른 구분
   • 단일 사용자 시스템
     : 한 컴퓨터 시스템에 대해 한 순간에 한 사용자만이 사용할 수 있도록 하는 시스템
     (소형 또는 개인용 컴퓨터에서 많이 사용 ex. MS-DOS, Window 95, 98, Me, XP, 7, 8, 10 등)
     
   • 다중 사용자 시스템
     : 동시에 여러 사용자가 접속해서 사용할 수 있도록 구성된 시스템
     (다중 작업 특성을 포함, 보호 메커니즘이 복잡 ex. UNIX, Linux, 클라우드 시스템 등)
2. 작업 처리 방법에 따른 구분
   • 단일 작업 시스템
     : 한 번에 한 가지 작업의 수행만을 지원 (하나의 작업이 완료된 후 다른 작업이 수행 ex. MS-DOS)
   • 다중 작업 시스템
     : 동시에 여러 프로그램이 수행되는 시스템 (자원 관리의 복잡 - 주기억 장치, 스케줄링 등 ex. Windows 10, UNIX 등)
     

2. 운영 체제 발전사

세탁물 하나 나올때 마다 세탁을 돌리지 않고 일정 세탁물이 모이면 돌리는 것처럼 과거에도 일괄처리 시스템으로 작업을 했다! (대표적인 일괄처리 시스템으로는 급여계산 프로그램이 있다)

1. 발전사

👻 중요한 것만 메모

초기 시스템 - 일괄처리 시스템 - 오프라인 시스템 - 스풀링 시스템 - 온라인 시스템 - 시분할 시스템 - 다중 프로그래밍 시스템 - 다중 처리 시스템 - 실시간 시스템 - 분산 처리 시스템

• 일괄처리 시스템 (Batch Procession System)
  특징 : 사용자의 유사한 작업을 모아서 일괄 처리, 한 번에 하나의 프로그램만 수행
  문제점 :

  1. 작업 실행 중에는 사용자와 작업자 간의 상호작용이 제한적임(드럼 세탁기 이미 돌아가면 세탁물을 중간에 바로 추가할 수 없음)
  2. 입출력장치(카드 판독기, 라인 프린터)에서 입출력 시 CPU가 쉬는 시간이 많음
  3. 작업 시간이 길어 반환시간(Turn Around Time)이 늦음

• 시분할 시스템(Time Sharing System)
  특징 :

  1. 여러 사용자에 대한 공정항 자원 공유를 보장하기 위하여 어떤 사용자에게 CPU를 사용하게 할 것인지 CPU 할당 시간을 정의하여 스케줄링
  2. 여러 프로그램을 주기억 장치에 적재함
     • 한 번에 주기억장치 내에 하나의 사용자만을 두는 교체 기법인 '스와핑'을 사용함

  단점 : 여러 사람이 공동으로 CPU를 사용
  

• 다중 프로그래밍 시스템(Multiprogramming System)
  특징 : 하나의 CPU로 여러 개의 사용자 프로그램이 마치 동시에 실행되는 것처럼 처리
  단점 : DEADLOCK

• 다중 처리 시스템(Multiprocessor System)
  특징 : CPU가 여러 개
  
• 실시간 시스템 (Real Time System)
• 분산처리 시스템(Distributed Processing System)

2. 컴퓨팅 환경

• 중앙 집중식 컴퓨팅 환경에서 통신기술의 발달로 인한 분산 컴퓨팅의 등장
• 인터넷의 발달로 인한 웹 기반 컴퓨팅 도래
• 이동성을 중시한 이동 컴퓨팅(모바일, 스마트폰) 시대 개막

유비쿼터스 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅

1. 유비쿼터스 컴퓨팅
   5A (Anytime, Anywhere, Anydevice, Anyservice, All security)

2. 클라우딩 컴퓨팅

3. 모바일 컴퓨팅

3. 컴퓨터 시스템의 분류

메인 프레임 시스템, 데스크톱 시스템, 다중프로세스 시스템, 분산 시스템, 집단 시스템, 실시간 시스템, 휴대용 시스템

• 다중프로세스 시스템
  - 컴퓨터의 버스, 클럭, 메모리 등을 공유하는 둘 이상의 프로세서를 사용하는 시스템 -> 병렬 시스템
  (버스(데이터가 이동하는 통로) - 제어 버스, 신호 버스, 데이터 버스)
• 분산 시스템
  - 컴퓨터의 버스나 클럭을 공유하지 않고 네트워크를 통하여 통신함
  - 통신 프로토콜(규법or절차) -> TCP/IP 혹은 ATM 등
• 실시간 시스템
  - 실시간이란 '빠른 시간'을 의미하지 않음 -> 작업이 주어진 시간 안에 끝나야 하는 시스템
  

OSI 7 Layer