운영체제
- 일종의 소프트웨어
- 컴퓨터 하드웨어 윗단에 설치
- 하드웨어 - 소프트웨어, 사용자를 연결
범위 별 운영체제
- 좁은 의미의 운영체제: 커널
- 넓은 의미의 운영체제: 커널을 포함한 주변 시스템 유틸리티
목적
운영체제의 목적은 다음과 같다.
- ⭐하드웨어를 효율적으로 관리
- 자원을 형평성 있게 관리
- 사용자가 시스템을 편리하게 사용할 수 있도록 도움
운영 체제의 분류
운영체제는 아래와 같이 분류된다.
- 동시 작업 가능 여부
- 사용자의 수
- 처리 방식
자세히 알아보자!
1. 동시 작업 가능 여부
-
단일 작업(single tasking)
✔️ 한 번에 하나의 작업만 처리 가능
👍 장점: 설계하기 쉬움
👎 단점: 하나의 명령을 끝내기 전에 다른 명령을 수행할 수 없음
ex. 특수 목적 제작 기계, MS-DOS -
다중 작업(multi tasking)
✔️ 동시에 두 개 이상의 작업 처리
ex. UNIX, MS Windows
2. 사용자의 수
-
단일 사용자(Single User)
ex. MS-DOS, MS Windows -
다중 사용자(multi User)
✔️ 두 명 이상의 사용자가 컴퓨터에 동시에 접근 가능
ex. UNIX, NT server
3. 처리 방식
-
일괄 처리(batch Processing)
✔️ 작업 요청을 바로 처리하기보다, 일정량을 모아서 한꺼번에 처리
✔️ 작업이 완전히 종료될 때 까지 기다려야함
✔️ 명령을 주면 화면에 출력되는 때 까지 시간이 오래걸림 -
시분할(time sharing)
✔️ 현재 사용하는 컴퓨터에 해당
✔️ 여러 작업 수행 시 일정한 시간 단위로 분할하여 사용
✔️ CPU의 시간을 분할하여 나누어쓴다는 의미를 강조
✔️ 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답시간!
✔️ interactive한 방식(명령을 주면 당장 출력)
⭐ 목적: 사람이 느끼기에 빠르고, 주어진 자원을 최대한 활용 -
실시간(Realtime OS)
✔️ 정해진 시간 안에 반드시 종료됨을 보장(시분할은 x)
✔️ 일반 컴퓨터보다는 특수한 목적(공장 제어, 미사일제어 등)에서 사용
💡현재 컴퓨터는 다중 작업, 다중 사용자, 시분할 방식으로 이루어짐
운영체제의 예시
1. UNIX
- 멀티태스킹을 위해 만들어짐
- 유닉스 구성을 위해 C언어 탄생
- 높은 이식성(A컴퓨터에서 B컴퓨터로 이식 가능)
- 커널의 크기가 최소화된 구조
2. DOS(Disk Operating System)
- MS사에서 개발
3. MS Windows
- 개인용 컴퓨터를 목적으로 단일 사용자만 허용하여 만들어짐
- GUI 기반 운영체제
운영체제의 구조
-
(상단부) CPU
✔️ CPU 스케줄링
: 누구에게 CPU를 먼저 줄지 결정 -> 최대한의 효율을 내기 위한 방향으로 발전 -
(중간부) Memory
✔️ 메모리 관리
: 한정된 메모리를 적절히 분배하기 위한 관리가 이루어짐
: 분배 뿐만 아니라 새로운 데이터가 들어오기 위한 자리 확보도 해야함 -
(하단부) Disk
✔️파일 관리
: 디스크에 파일을 어떻게 보관할지 결정
📍CPU 스케줄링 vs Disk 스케줄링
CPU 스케줄링: 너무 빠른 속도로 인한 관리 이슈
Disk 스케줄링: 헤드의 움직임을 최소화하면서 빠른 속도로 처리할 수 있는지
- (하단부) I/O device
✔️입출력 관리
: 서로 다른 입출력 장치와 컴퓨터 간에 정보를 주고받을 방법 결정
✔️작동 원리
: 명령이 들어오면 이를 CPU에게 인터럽트 하여 요청 -> CPU가 요청 처리
사용자 관점이 아니라 개발자 관점에서 어떻게 해야 더 효율적일지 생각하기!
