고도칸

개발자를 목표로 성장하려는 학생

업데이트:

 컴퓨터 시스템은 일반적으로 사용자, 소프트웨어, 하드웨어로 구성되어 있다. 사용자는 하드웨어를 직접 조작/제어 할 수 없고, 소프트웨어를 통해 간접적으로 하드웨어를 사용해 원하는 결과를 얻게 된다.

 운영체제는 소프트웨어의 일종으로, 운용체제를 사용하는 기계는 처음 제작 할 때 구현 한 기능 외에 다른 기능을 업데이트를 통해 추가/향상 할 수 있게된다.

운영체제의 정의

사용자에게 편리한 인터페이스를 제공하고 자원을 효율적으로 관리하는 소프트웨어

 운영체제는 사용자와 컴퓨터 하드웨어 사이에 위치 해 응용 프로그램이 작업을 할 수 있도록 환경을 제공하며 인터페이스의 역할을 하는 시스템 소프트웨어의 일종으로, 컴퓨터 자원을 효율적으로 관리하며, 컴퓨터를 편리하고 효과적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하기 위한 프로그램의 집합이다.

 다시말해 ‘사용자에게 편리한 인터페이스를 제공하고 자원을 효율적으로 관리하는 소프트웨어’로 정의 할 수 있다.

운영체제의 목적

 운영체제의 목적은 처리 능력 향상, 가용성 향상, 신뢰도 향상, 반환 시간 단축 등이 있다.

 이에따라 운영체제의 성능으로 평가하는 기준도 각각 처리 능력, 가용도(가동률), 신뢰도, 반환 시간이 된다.

운영체제의 기능

 운영체제의 기능을 나열하면 자원관리, 스케쥴링, 인터페이스 제공, 하드웨어 및 네트워크 관리, 자원 공유, 자원 보호, 오류 탐지 등이 있다.

 이를 핵심 기능만 추려내면 프로세스 관리, 메인메모리 관리, 저장 장치 관리 세 가지로 분류 할 수 있다.

  • 자원관리
    • 프로세서, 기억장치, 입출력 장치, 파일 및 정보 등의 자원 관리 기능 제공
  • 스케쥴링
    • 효율적인 자원관리를 위해 자원 스케쥴링 기능 제공
  • 인터페이스 제공
    • 편리한 정보처리를 위해 하드웨어와 사용자 간 인터페이스 제공 (GUI, CLI 등)
  • 하드웨어/네트워크 관리
    • 시스템의 각종 하드웨어 및 네트워크의 관리 및 제어 기능 제공
  • 자원 공유
    • 자원 및 데이터의 공유 기능 제공
  • 자원 보호
    • 사용자가 하드웨어와 커널을 작접 제어 할 수 없도록 하여 컴퓨터 보호
  • 오류 탐지
    • 시스템 오류의 탐지 및 복구 기능 제공

운영체제의 운용 기법

  • 1세대
    • 일괄 처리 시스템
  • 2세대
    • 다중 프로그래밍 시스템
    • 다중 처리 시스템
    • 시분할 시스템
    • 실시간 처리 시스템
  • 3세대
    • 다중 모드 처리
  • 4세대
    • 분산 처리 시스템

운용 기법  
일괄 처리 시스템
Batch Processing System		 * 초기 컴퓨터에 사용 된 형태로, 일정 시간 혹은 요청을 기준으로 데이터를 모아 한 번에 처리하는 방식
* 프로그램 실행 중간에 사용자에게서 데이터를 입력받거나 수정하는것이 불가능하다.
다중 프로그래밍 시스템
Multiprogramming Systme		 * 하나의 CPU와 주기억장치를 이용해 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식이다.
* 하나의 주기억장치에 두 개 이상의 프로그램을 탑재한 후, 하나의 CPU가 이를 동시에 처리 한다.
시분할 시스템
Time Sharing System		 * 여러 명의 사용자가 사용하는 시스템에서 컴퓨터가 각 사용자의 프로그램들을 번갈아 처리 함으로써 각 사용자에게 독립 된 컴퓨터를 사용하는 경험을 제공하는 방식이다.
* 라운드 로빈(Round Robin, RR) 방식이라고도 한다.
다중 처리 시스템
Multiprocessing System		 * 여러 개의 CPU와 하나의 주기억장치를 이용해 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식이다.
* 한 CPU가 고장나도 다른 CPU로 작업을 처리 할 수 있어 시스템의 안정성과 신뢰성이 타 방식에 비해 높다.
실시간 처리 시스템
Real Time Processing System		 * 데이터 입력 즉시 처리하여 결과를 출력하는 방식이다.
* 주로 시간에 제한이 있는 실시간 작업에 사용하는 방식이다.
다중 모드 처리
Multi-Mode Process		 * 일괄 처리 시스템, 시분할 시스템, 다중 처리 시스템, 실시간 처리 시스템을 한 시스템에서 모두 제공하는 방식이다.
분산 처리 시스템
Distributed Processing System		 * 여러 대의 컴퓨터 혹은 프로세서를 통신 회선으로 연결 해 하나의 작업을 처리하는 방식이다.
* 각 단말기 혹은 컴퓨터 시스템은 고유한 운영체제와 CPU 프로세서, 기억장치를 가지고 있다.

참고