2. 컴퓨터시스템의 구조(1)
운영체제란 무엇인가?
- 협의의 운영체제(커널): 운영체제의 핵심 부분으로 메모리에 상주하는 부분
- 광의의 운영체제: 커널 뿐 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념
운영 체제의 목적
- 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리
- 사용자 간의 형평성 있는 자원 분배
- 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록
운영체제의 분류
동시 작업 가능 여부
- 단일 작업(single tasking): 한 번에 하나의 작업만 처리
- ex) MS-DOS프롬프트
- 다중 작업(multi tasking): 동시에 두 개 이상의 작업 처리
- ex) UNIX, MS Windows에서 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램 수행 가능
사용자의 수
- 단일 사용자(single user)
- ex) MS-DOS, MS Windows
- 다중 사용자(multi user)
- ex) UNIX, NT server
처리 방식
- 일괄 처리(batch processing): 작업 요청을 일정량 모아서 한꺼번에 처리, 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야 함
- ex) 초기 Punch Card 처리 시스템
- 시분할(time sharing): 여러 작업을 수행할 때, 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할하여 사용
- ex) UNIX
- 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간을 가짐
- 실시간(realtime OS): 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야하는 실시간 시스템을 위한 OS
- ex) 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로봇 제어
- Hard realtime system / Soft realtime system
몇 가지 용어
- Multitasking: 여러 작업을 동시에 수행
- Multiprogramming: 여러 프로그램이 메모리에 올라가 있음을 강조
- Time sharing: CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미를 강조
- Multiprocess: 여러 프로세스를 동시에 수행
- Multiprocessor: 하나의 컴퓨터에 CPU(Processor)가 여러 개 붙어 있음을 의미
운영 체제의 예
-
유닉스(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
-
DOS(Disk Operating System)
- MS사에서 1981년 IBM-PC를 위해 개발
- 단일 사용자용 운영체제
- 메모리 관리 능력의 한계(주 기억장치: 640KB)
- MS Windows
- MS사의 다중 작업용 GUI 기반 운영 체제
- Plug and Play
- 네트워크 환경 강화
- DOS용 응용 프로그램과 호환성 제공
- 불안정성
- Handheld device를 위한 OS
- PalmOS, Pocket PC(WinCE), Tiny OS
- Android, iOS
운영 체제의 구조
- CPU 스케줄링
- 메모리 관리
- 파일 관리
- 입출력 관리
- 프로세스 관리
- 그 외(보호 시스템, 네트워킹, 명령어 해석기(command line interpreter))
운영체제 과목의 수강 태도
- OS 사용자 관점이 아니라 OS 개발자 관점에서 수강해야 함
- 대부분의 알고리즘은 OS 프로그램 자체의 내용
- 인간의 신체와 뇌처럼, 컴퓨터 하드웨어는 운영체제의 통제를 받고, 그 운영체제는 사람이 프로그래밍하는 것
