[OS] KOCW 운영체제 강의 정리 (1) | Chapter 1. Introduction to Operating Systems

 

Chapter 1. Introduction to Operating Systems

 

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💡 운영체제란 무엇인가 ?

• 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트웨어 계층
• 운영체제는 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공해주며, 동시 사용자/프로그램들이 각각 독자적 컴퓨터에서 수행되는 것 같은 환상을 제공함.
• 하드웨어를 직접 다루는 복잡한 부분을 운영체제가 대행해줌.
• 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리해줌.
  • 프로세서, 기억장치, 입출력장치 등의 효율적 관리
    • 사용자간의 형평성 있는 자원 분배와 주어진 자원으로 최대한의 성능을 내도록 OS가 관리해줌.
  • 사용자 및 운영체제 자신의 보호
  • 프로세스, 파일, 메세지 등을 관리
• 좁은 의미의 운영체제 : 커널(운영체제의 핵심 부분으로 메모리에 항상 상주)
• 넓은 의미의 운영체제 : 커널뿐만 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념. 메모리에 상주하지 않는 개별적인 프로그램들을 전부 포함함.

 

💡 운영 체제의 분류

동시 작업 가능 여부

1. 단일 작업 (single tasking)
   • 한 번에 하나의 작업만 처리
     ex) MS-DOS 프롬프트 상에서는 한 명령의 수행을 끝내기 전에 다른 명령을 수행시킬 수 없음.
2.  다중 작업 (multi tasking)
   • 동시에 두 개 이상의 작업 처리
     ex) UNIX, MS Windows 등에서는 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램을 수행할 수 있음.

사용자의 수

1. 단일 사용자(single user)
   ex) MS-DOS, MS Windows
2. 다중 사용자(multi user)
   ex) UNIX, NT Server 등

처리 방식

1. 일괄 처리 (batch processing)
   • 작업 요청의 일정량을 모아서 한꺼번에 처리
   • 작업이 완전히 종료될 때까지 기다려야 함.
     ex) 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 응답시간을 가짐
   • interactive한 방식
     ex) UNIX, Linux, Window OS, IOS, Android
3. 실시간 (Realtime OS)
   • 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야 하는 실시간 시스템을 위한 OS
     ex) 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 반도체 장비, 로보트 제어
   • 실시간 시스템의 개념 확장
     • 경성 실시간 시스템 (Hard realtime system) : 데드라인이 철저히 지켜져야 하는 시스템
     • 연성 실시 간 시스템 (Soft realtime system) : 데드라인은 있지만 크게 지켜지지 않아도 치명적이지 않은 시스템

 

💡 관련 용어 정리

• Multitasking : 여러개의 작업이 동시에 실행되는 것.
• Multiprogramming : 메모리 측면을 강조해서 하나의 메모리에 여러 개의 프로그램이 실행되는 것.
• Time Sharing : 비슷한 용어이지만, CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓴다는 의미를 강조한 개념.
• Multiprocess
  -> 네 표현 모두 컴퓨터에서 여러 작업을 동시에 수행하는 것을 의미한다.
• Multiprocessor : 하나의 컴퓨터에 CPU가 여러 개 붙어 있음을 의미하므로 위의 세 개의 개념보다는 좀 더 하드웨어적으로 다른 의미를 지니고 있음.

 

💡 운영체제의 예시

1. UNIX (유닉스)
   • 코드의 대부분을 C언어로 작성 (유닉스를 만들기 위해 C언어가 탄생함.)
   • 높은 이식성
   • 최소한의 커널 구조
   • 복잡한 시스템에 맞게 확장 용이
   • 소스 코드 공개
   • 프로그램 개발에 용이
   • 다양한 버전 존재 (System V, SunOS, Solaris, Linux, FreeBSD) 등
2. DOS (Disk Operating System)
   • MS 사에서 1981년 IBM-PC를 위해 개발
   • 단일 사용자용 운영체제, 메모리 관리 능력의 한계 존재 (주 기억장치 : 640KB)
3. MS Windows
   • MS사의 다중 작업용 GUI 기반 운영체제
   • Plug and Play, 네트워크 환경 강화
   • DOS용 응용 프로그램과의 호환성 제공
   • 불안정성
   • 풍부한 지원 소프트웨어

 

 

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