[운영체제]01_운영체제 개요

목차

• 운영체제 개요
• 컴퓨터시스템의 구조
• 프로세스 관리
• CPU 스케줄링
• 병행 제어
• 데드락
• 메모리 관리
• 가상 메모리
• 파일 시스템
• 입출력 시스템
• 디스크 관리

 

운영체제란 무엇인가?

운영체제(Operating System, Os)란?

• 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트웨어 계층
• 협의의 운영체제(커널)
  • 운영체제의 핵심 부분으로 메모리에 상주하는 부분
• 광의의 운영체제
  • 커널 뿐 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념

 

운영체제의 목적

1) 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

2) 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리 ★

• 프로세서, 기억장치, 입출력 장치 등의 효율적 관리
  • 사용자간의 형평성 있는 자원 분배
  • 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록
• 사용자 및 운영체제 자산의 보호
• 프로세스, 파일, 메시지 등을 관리

 

운영 체제의 분류

1) 동시 작업 가능 여부

• 단일 작업(single tasking)
  • 한 번에 하나의 작업만 처리
  • 예) MS-DOS 프롬프트 상에서는 한 명령의 수행을 끝내기 전에 다른 명령들을 수행시킬 수 없음
• 다중 작업(multi tasking)
  • 동시에 두 개 이상의 작업 처리
  • 예) UNIX, MS Windows 등에서는 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램을 수행할 수 있음

2) 사용자의 수

• 단일 사용자(single user)
  • 예) MS-DOS, MS Windows
• 다중 사용자(multi user)
  • 예) UNIX, NT server

3) 처리 방식

• 일괄 처리(batch processing)
  • 작업 요청의 일정량 모아서 한꺼번에 처리
  • 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야 함
  • 예) 초기 Punch Card 처리 시스템
• 시분할(time sharing)
  • 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용
  • 일괄 처리 시스템에 비해 응답 시간을 가짐
  • 예) UNIX
  • interactive한 방식
• 실시간(Realtime OS)
  • 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야 하는 실시간 시스템을 위한 OS
  • 예) 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로보트 제어
• 실시간 시스템의 개념 확장
  • Hard realtime system(경성 실시간 시스템)
  • Soft realtime system(연성 실시간 시스템)

 

몇 가지 용어

Multitasking Multiprogramming Time sharing Multiprocess	컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 수행하는 것을 뜻하는 용어들 *Multiprogramming은 여러 프로그램이 메모리에 올라가 있음을 강조 *Time Sharing은 CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미를 강조
Multiprocessor	하나의 컴퓨터에 CPU(processor)가 여러 개 붙어 있음을 의미

 

운영체제의 예

1) UNIX

• 코드의 대부분을 C언어로 작성
• 높은 이식성
• 최소한의 커널 구조
• 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
• 소스 코드 공개
• 프로그램 개발에 용이
• 다양한 버전
  • System V, FreeBSD, SunOS, Solaris
  • Linux

2) DOS(Disk Operating System)

• MS사에서 1981년에 IBM-PC를 위해 개발
• 단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력의 한계(주 기억 장치 : 640KB)

3) MS Windows

• MS사의 다중 작업용 GUI 기반 운영체제
• Plug and play, 네트워크 환경 강화
• DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공
• 불안정성
• 풍부한 지원 소프트웨어

4) Handheld device를 위한 OS

• PalmOS, Pocket PC (WinCE), Tiny OS

 

운영체제의 구조