[CS]1. Introduction to Operating Systems

안녕하세요! 이번에는 제가 CS공부를 시작했습니다.
대학생때 들었던 수업도 다 까먹었고... 기초가 중요하다고 생각이 들어서 kocw사이트에서 이화여대 교수님이 강의 하신 운영체제 수업을 듣고 있습니다. 그래서 매 강의마다 들은 내용을 정리하려고 합니다!

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운영체제란 무엇인가??

운영체제(Operating System, OS)란?

컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트 웨어 계층
좁은 범위에서 운영체제는 커널을 뜻하고 넓은 범위에서 운영체제는 커널뿐만 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념이다.

운영체제의 목적

• 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공
• 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리
  • 프로세서, 기억장치, 입출력 장치 등의 효율적 관리
    • 사용자간의 형평성 있는 자원 분배
    • 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록
  • 사용자 및 운영체제의 자원을 보호
  • 프로세스, 파일, 메시지 등을 관리

운영체제의 분류

사용자의 수

• 단일 사용자

  • MS-DOS, MS Windows

• 다중 사용자

  • UNIX, NT Server

처리 방식

• 일괄 처리(batch processing)
  • 작업 요청의 일정량을 모아서 한꺼번에 처리
  • 작업이 완전 종료 될 때 까지 기다려야 함
• 시분할(time sharing)
  • 여러 작업을 수행 할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용
  • 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간을 가짐 - UNIX
  • interactive한 방식
  • 우리가 사용하는 컴퓨터의 방식
• 실시간(Realtime OS)
  • 정해진 시간안에 어떠한 일이 반드신 종료됨이 보장되어야 하는 실시간시스템을 위한 OS
  • 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비
  • Hard realtime system, Soft realtime system

운영체제의 예

UNIX

• 코드의 대부분을 C언어로 작성
  • 그동안은 어셈블리어로 운영체제를 만들다가 코드가 복잡하고 어려워서 C언어가 탄생
  • C언어는 고급언어로서 사람이 이해하기 편하고, 기계어랑도 가까운 언어다.
• 높은 이식성
  • 기계어의 집합이 다른 컴퓨터에다가 UNIX를 이식 하기 쉽다.
• 최소한의 커널 구조
  • 운영체제의 기능을 커널에다 많이 넣으면 메모리의 많은 부분을 운영체제가 차지 하기 때문에 핵심 기능만 커널에 넣었다
• 소스 코드 공개
• 프로그램 개발에 용이
• 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이

DOS(Disk Operating System)

• MS사에서 1981년 IBM-PC를 위해 개발
• 단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력의 한계(주 기억 장치: 640KB)
• 메모리 크기를 정해놨던 DOS는 하드웨어의 발전속도가 빨라서 누더기가 됐다(?).

MS Windows

• MS사의 다중 작업용 GUI 기반 운영 체제
• DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공

운영 체제의 구조

• CPU
  • CPU 스케줄링 - 누구한테 CPU를 줄까?
• Memory
  • 메모리 관리 - 한정된 메모리를 어떻게 쪼개어 쓰지?
• Disk
  • 파일 관리 - 디스크에 파일을 어떻게 보관하지?
• I/O Device
  • 입출력 관리 - 각기 다른 입출력 장치와 컴퓨터 간에 어떻게 정보를 주고 받게 하지?