[Chapter 0] 운영체제 OT (1)

※ 해당 벨로그는 이화여자대학교 반효경 교수님의 운영체제 KOCW 강의를 듣고 작성한 글입니다.

운영체제 개요

운영체제(OS, Operating System)는 컴퓨터 하드웨어(HW) 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어(SW)와 HW를 연결하는 소프트웨어 계층이다.

OS는 응용 SW와 user가 직관적(자세한 원리를 몰라도)으로 system을 사용할 수 있게 하는 소프트웨어(SW)이다.

즉, OS는 응용 program과 user에게 interface를 제공해 system을 편히 사용할 수 있도록 하는 SW이다. OS는 하위 계층에 있는 HW를 직접 관리해서 interface를 제공한다. (HW에는 CPU, Memory, HDD 등이 있다.)

OS는 사람이 직접 프로그래밍 해서 만든 SW이다. OS는 PC에 있는 SW 중 가장 복잡한 SW라고 볼 수 있다. 다른 응용 SW와는 다르게 OS는 SW임에도 불구하고 HW 요소들을 직접 관리하고, 편리한 interface를 제공하기 때문에 굉장히 까다로운 SW라고 할 수 있다.

1. 운영체제의 목적

• 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공 OS는 동시 user/program들이 각각 독자적 PC에서 수행되는 것 같은 환상을 제공 OS가 복잡한 부분(HW를 직접 다루는)을 대행하기 때문에 여러 user/program들이 동시에 서버(or CPU)를 사용하더라도 각각이 독자적으로 사용한다고 생각이 들게 한다.
  
• 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리 OS는 컴퓨터 시스템 자원인 HW(CPU, Memory, I/O 장치 등)를 효율적으로 관리
  • 효율성 - 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록 한다.
  • 형평성 - 특정 user/program의 지나친 불이익이 발생하지 않도록 한다.
• user 및 OS 자신을 보호 OS가 system과 자원에 대한 관리를 직접 하면서 자신뿐만 아니라 OS를 사용하는 user도 보호되도록 기능한다.
  

Abstract Machine : 짧은 시간씩 CPU를 할당해 user가 혼자 OS를 독식하는 것으로 생각한다

• OS의 자원 공유 OS는 실행중인 program들에게 짧은 시간씩 CPU를 번갈아서 할당한다. OS는 실행중인 program들에 memory 공간을 적절히 분배한다.
  

*CPU에서 작업을 하려면 반드시 program이 memory 위에 올라가야 작업 시작을 할 수 있다. → OS가 program들을 memory 위에 적절히 분배해 올려놓는다.

• system의 memory는 물리적인 장치이기 때문에 공간이 정해져있다. 이 공간을 한정된 자원이라고 생각하고, OS가 적절히 관리해서 한정된 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 한다. → 최대한의 성능을 내게 한다.
  
• 특정 process에 memory를 할당했더니 결과가 잘 나왔다. 일부 program은 memory에서 쫓아내고 CPU 작업을 못하게 하면 안된다. OS가 이를 방지하기 위해 형평성을 지키며 자원을 분배한다.

원래 OS의 목적은 효율성을 극대화 시키는 것이지만, 이것만 중요하게 생각하다가 특정 user/program 이 지나치게 불이익을 받아선 안된다.

OS는 효율성과 형평성을 고려해야한다.