[반효경 교수님 - 운영체제] Introduction to Operating Systems

운영체제란?

 

-> 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트웨어 계층

 

운영체제의 역할

 

• 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공해준다.
  • 운영체제는 동시 사용자/프로그램들이 각각 독자적 컴퓨터에서 수행되는 것 같은 환상을 제공해준다.
  • 하드웨어를 직접 다루는 복잡한 부분을 운영체제가 대신 해준다.
• 컴퓨터 시스템의 자원(CPU, 메모리, 입출력장치 등)을 효율적으로 관리해준다. -> 주 목적!!

 

운영체제의 의미

 

- 좁은 의미: 커널 (운영체제의 핵심 부분으로 메모리에 상주하는 부분)

 

- 넓은 의미: 커널을 포함해서 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념

 

 

운영체제의 분류

 

1. 동시작업 가능 여부

• 단일 작업 (Single tasking) : 한 번에 하나의 작업만 처리
• 다중 작업 (Multi tasking) : 동시에 두 개 이상의 작업 처리

2. 사용자의 수 (컴퓨터 한 대를 동시에 쓸 수 있는지)

• 단일 사용자만 지원 (Single user) 
• 다중 사용자 지원(Multi user)

3. 처리 방식

• 일괄 처리 (batch processing)
  • 작업 요청의 일정량을 모아서 한 번에 처리
  • 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야함.
• 시분할 방식 (time sharing) -> 우리가 흔히 쓰는 컴퓨터를 생각하면 됨.
  • 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용.
  • 위의 일괄 처리(batch processing)보다 짧은 응답시간을 가짐.(사용자가 늘어난다면 길어지는 경우도 있음)
  • Interactive한 방식
• 실시간 (Realtime OS)
  • 정해진 시간 안에 반드시 종료되어야 하는 실시간 시스템을 위한 OS (예시: 원자로 제어, 미사일 제어 등)

 

혼동하기 쉬운 용어

 

• Multitasking : 하나의 프로그램이 끝나기 전에 다른 프로그램이 시작됨.
• Multiprogramming : 여러 프로그램이 메모리에 올라가있음을 강조.
• Time Sharing : CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미를 강조.
• Multiprocess 

위 네 개는 유사한 용어이다. 반면 Multiprocessor는 하나의 컴퓨터에 CPU(processor)가 여러 개 붙어있음을 의미하는 용어로 혼동하기 쉽다.

 

 

운영체제의 구조

 

컴퓨터 시스템의 자원들을 관리하는 것이 운영체제의 기본이다. 각 자원들과 관련된 이슈들을 보자.

 

CPU 스케줄링

-> CPU를 누구에게 줄까?

-> CPU 처리 속도가 너무 빠르기 때문에 어떻게 관리할지

 

메모리 관리

-> 한정된 메모리를 어떻게 나누어 쓸지 

 

입출력 관리 (Interrupt를 기반으로 관리)

-> 각기 다른 입출력 장치와 컴퓨터 간에 어떻게 정보를 주고 받게 할지

 

파일 관리

-> 디스크에 파일을 어떻게 보관하는지

 

프로세스 관리

-> 프로세스 생성/삭제

-> 자원 할당 및 반환

-> 프로세스 간 협력

 

보호 시스템

네트워킹

명령어 해석기

 

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출처

http://www.kocw.net/home/enrolment/enrolmentView.do?cid=3646706b4347ef09&lid=b31830a2b3cf1e60