[CS] Operating System - Introduction

[Suyeon9911]

Operating System - Introduction

항상 비전공자로서 느꼈던 CS 지식 부족 이슈 ㅎ.. 열심히 채워보자 ~

1. 운영체제란 무엇인가?

운영체제는 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되는 소프트웨어 계층
사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결, 모든 컴퓨터 시스템의 필수적인 부분 !

• 협의의 운영체제 (커널) : 운영체제의 핵심 부분으로 메모리에 상주하는 부분
• 광의의 운영체제 : 커널 뿐 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념

2. 운영체제의 목표

컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공

• 운영체제는 동시 사용자/ 프로그램들이 각각 독자적 컴퓨터에서 수행되는 것 같은 환상을 제공
• 하드웨어를 직접 다루는 복잡한 부분을 운영체제가 대행

컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리 ( Resource sharing )

• 프로세서, 기억장치, 입출력 장치 등의 효율적인 관리 : 사용자 간의 형평성 있는 자원 분배, 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록
• 실행중인 프로그램들에게 짧은 시간씩 CPU를 번갈아 할당
• 실행중인 프로그램들에 메모리 공간을 적절히 분배

3. 운영체제의 분류

- 동시 작업 가능 여부
단일 작업 : 한번에 하나의 작업만 처리
다중 작업 : 동시에 두 개 이상의 작업 처리 ( 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램을 수행할 수 있음)

- 사용자의 수
단일 사용자
다중 사용자 ( 유닉스 , 리눅스 등)

- 처리 방식
일괄 처리 ( batch processing ) : 작업 요청의 일정량 모아서 한꺼번에 처리, 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야 함.
시분할 ( time sharing ) : 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용, 일괄처리 시스템에 비해 짧은 응답시간을 가짐. interactive한 방식
실시간 ( realtime OS ) : 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야하는 실시간 시스템을 위한 OS
실시간 시스템의 개념 확장 : Hard, Soft realtime system
현재의 운영체제는 다중 작업 , 다중 사용자, 시분할 방식

4. 몇 가지 용어

• Multitasking
• Multiprogramming
• Time sharing
• Multiprocess

=> 위의 용어들은 컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 수행하는 것을 뜻함

Multiprogramming은 여러 프로그램이 메모리에 올라가 있음을 강조
Time Sharing은 cpu의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미를 강조
Multiprocesser : 하나의 컴퓨터에 CPU가 여러개 붙어 있음을 의미

5. 운영체제의 예

• 유닉스
  코드의 대부분을 C언어로 작성
  높은 이식성
  최소한의 커널 구조
  복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
  소스코드 공개
  프로그램 개발에 용이
  다양한 버전

• DOS
  단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력의 한계

• MS Windows
  MS 사의 다중 작업용 GUI 기반 운영체제
  Plug and Play, 네트워크 환경 강화
  DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공
  불안정성
  풍부한 지원 소프트웨어

• Handheld device를 위한 OS

6. 운영체제의 구조

CPU (누구한테 CPU를 줄까 ? CPU 스케줄링)
<=> memory ( 한정된 메모리를 어떻게 쪼개어 쓰지? 메모리 관리 )
<=> Disk , I/O device (디스크에 파일을 어떻게 보관하지? 파일 관리
/ 각기 다른 입출력 장치와 컴퓨터 간에 어떻게 정보를 주고 받게 하지? 입출력 관리 )

프로세스 관리 : 프로세스의 생성과 삭제, 자원할당 및 반환, 프로세스 간 협력
그 외 : 보호시스템, 네트워킹, 명령어 해석기