[운영체제] 운영체제란 무엇인가

운영체제란 무엇인가

# 운영체제란
# 운영체제의 목적
# 운영체제의 분류
# 운영체제의 예
# 운영체제의 구조

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✍️ 본 포스팅은 이화여자대학교 반효경 교수님의 "운영체제" 강의를 들으며 정리한 내용입니다.

 

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＊운영체제란?

• 하드웨어 바로 윗단에 설치되는 소프트웨어의 일종
• 사용자와 다른소프트웨어들을 연결해주는 계층(소프트웨어)
• 좁은 의미 : 운영체제 = 커널(컴퓨터 전원을 킨 후, 항상 메모리에 상주하는 부분)
• 넓은 의미 : 커널 + 각종 주변 시스템 최소한의 유틸리티(파일을 복사하는 기능 등)를 포함

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＊운영체제의 목적

- 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리

• 하드웨어 자원 : 프로세서(cpu), 기억장치(메모리), 입출력 장치
• 사용자 간의 형평성 있는 자원 분배
• 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록 함
• 사용자 및 운영체제 자신을 보호
• 소프트웨어 자원(프로세스, 파일, 메시지 등)을 관리

- 사용자가 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공

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＊운영체제의 분류

- 동시 작업 가능 여부

1. 단일 작업(single tasking)

한 번에 하나의 작업만 처리

• 예) MS-DOS 프롬포트 상에서는 한 명령의 수행을 끝내기 전에 다른 명령 수행 불가

2. 다중 작업(multi tasking)

동시에 두 개 이상의 작업 처리

• 예) UNIX, MS Windows 등에서는 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램 수행 가능

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- 사용자 수

 ( 여러 사용자의 계정을 만들어서 동시 접근이 가능한가 )

1. 단일 사용자(single user)

• 예) MS-DOS, MS Windows

2. 다중 사용자(multi user)

• UNIX, NT server

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- 처리 방식

 ( 여러 사용자의 계정을 만들어서 동시 접근이 가능한가 )

1. 일괄 처리(batch processing)

• 작업 요청의 일정량 모아서 한꺼번에 처리
• 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야함
  • 예) 초기 Punch Card 처리 시스템

2. 시분할(time sharing)

• 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용
• 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간을 가짐 ex ) UNIX
• interactive한 방식(키보드 두드리면 바로 응답)
• 사람이 많아질수록 딜레이가 점점 길어짐 -> 0.00001초 , 0.0001초, 0.1초, 1초
• 상용 컴퓨터는 주로 이 방식을 사용

3. 실시간(Realtime OS)

• 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야하는 실시간 시스템을 위한 OS
  • ex) 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로보트 제어
• 실시간 시스템의 개념 확장
  • Hard realtime system(경성 실시간 시스템) : 위의 미사일 등의 제어
  • Soft realtime system(연성 실시간 시스템) : 영화 프레임맞춰서 내보내기

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＊몇 가지 용어

1. Multitasking

2. Multiprogramming

3. Time sharing

4. Multiprocess

-> 구분해보기

• 공통 : 컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 수행하는 것을 뜻함
• Multiprogramming은 여러 프로그램이 메모리에 올라가 있음을 강조
• Time Sharing은 CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미 강조
• Multiprocessor : 한 컴퓨터에 CPU가 여러개 붙어있음을 의미

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＊운영체제의 예

- 유닉스 (UNIX)

• 대형 컴퓨터를 위해 만들어진 운영체제
• 코드의 대부분을 C언어로 작성(UNIX를 만들기 위해 C언어가 만들어짐)
• 높은 이식성
• 최소한의 커널 구조(핵심적인 기능만 커널에 포함시킴)
• 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
• 소스 코드 공개
• 프로그램 개발에 용이
• 다양한 버전(System V, FreeBSD, SunOS, Solaris, Linux)

- DOS(Disk Operating System)

• MS 사에서 1981년 IBM-PC를 위해 개발
• 단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력의 한계(주 기억장치 : 640KB)

- MS Windows

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

- Handheld device를 위한 OS

• PalmOS, Pocket PC(WinCE), Tiny OS

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＊운영체제의 구조

• 본 과목은 OS 사용자 관점이 말고, OS 개발자 관점에서 학습해야한다.
• 대부분의 알고리즘은 OS 프로그램 자체의 내용
• 인간의 신체가 뇌의 통제를 받듯, 컴퓨터 하드웨어는 운영체제의 통제를 받으며, 그 운영체제는 사람이 프로그래밍 하는 것이다.
• 스스로 Windows XP나 Linux 같은 운영체제라고 생각하고, 내 할 일이 무엇인지를 생각해보면 배울 내용이 무엇인지 명확히 알 수 있다.