[운영체제와 정보기술의 원리] 2장 운영체제 개요

 

 

운영체제란?

• 컴퓨터 하드웨어 바로 윗단에 설치되는 소프트웨어이며,
• 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트웨어이다. 

 

커널이란?

• 메모리에 상주하는 운영체제의 부분을 말한다. 

운영체제의 2가지 주요 기능

• 컴퓨터 시스템 내의 자원(resource)을 효율적으로 관리하는 것
• 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공하는 것

운영체제의 분류

• 동시 작업 여부에 따라 
  • 단일작업(single tasking)
  • 다중작업(multi tasking) : 운영체제가 다중작업을 처리할 때에는 여러 프로그램이 CPU와 메모리를 공유한다. 
• 작업을 처리하는 방식에 따라
  • 일괄처리(batch processing) : 요청된 작업을 일정량씩 모아서 한꺼번에 처리하는 방식이며, 모든 작업이 완전히 종료된 후에 결과를 얻을 수 있기 때문에 응답시간이 길다는 단점이 있다.
  • 시분할 방식(time sharing) : 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터의 처리 능력을 일정한 단위로 분할해 사용하는 방식이며, 요즘 대다수의 컴퓨터는 시분할 방식을 사용한다. 여러 사용자의 작업을 짧은 시간 단위씩 번갈아가며 처리하기 때문에 짧은 응답시간을 갖게 되며, 사용자는 컴퓨터를 독점적으로 사용하는 것처럼 느낀다. 사용자의 요청에 대한 결과를 곧바로 얻을 수 있는 시스템을 대화형 시스템(interactive system)이라고 표현하며, 시분할 방식의 대표적인 특징이다. 
  • 실시간(real time) : 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 처리됨을 보장해야 하는 시스템에서 사용된다.  

운영체제의 자원 관리 기능

• 하드웨어 자원: CPU와 메모리, 주변장치, 입출력 장치(하드디스크, 키보드, 모니터)
  • CPU 스케쥴링 : CPU를 가장 효율적으로, 특정 프로세스가 불이익을 당하지 않도록 하면서 여러 개의 프로세스가 동시에 수행될 수 있도록 한다.
    • 선입선출 (First Come First Served: FCFS)
    • 라운드 로빈 (Round Robin) : CPU를 한 번 할당받아 사용할 수 있는 시간을 일정하게 고정된 시간으로 제한한다. 
    • 우선순위 (priority)
  • 메모리 스케쥴링 : 운영체제는 메모리의 어느 부분이 어떤 프로그램에 의해 사용되고 있는지를 주소를 통해 관리한다. 운영체제는 프로그램에 메모리가 필요할 때 할당하고, 필요하지 않을 때 회수한다. 운영체제는 각 프로세스가 자신의 메모리 영역에만 접근할 수 있도록 관리해야 한다. 
    
    • 고정분할(fixed partition) 방식: 물리적 메모리를 몇 개의 분할로 미리 나누어 관리한다. 
    • 가변분할 (variable partition) 방식: 매 시점 프로그램의 크기에 맞게 메모리를 분할해서 사용하는 방식이다. 
    • 가상메모리 (virtual memory) 방식: 현재 제일 많이 사용되고 있다. 물리적 메모리보다 더 큰 프로그램이 실행되는 것을 지원한다. 
• 소프트웨어 자원

컨트롤러란?

• 주변장치들은 각 장치마다 그 장치에서 일어나는 업무를 관리하기 위한 일종의 작은 CPU를 가지고 있는데 이것을 컨트롤러(controller)라고 부른다. 컨트롤러는 해당 장치에 대한 업무를 처리하고 이를 메인 CPU에 인터럽트를 발생시켜보고 하는 역할을 한다. 

 

 

 

 

 

참고자료

https://www.tutorialspoint.com/operating_system/os_overview.htm