1. Introduction to Operating Systems

* 본 포스팅은 이화여자대학교의 반효경 교수님의 강의를 듣고 정리하였습니다.

http://www.kocw.net/home/search/kemView.do?kemId=1046323 

운영체제

 

 

• 운영체제(Operating System)이란?
  • 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되는 소프트웨어 계층
  • 모든 컴퓨터 시스템의 필수적인 부분
  • 컴퓨터 부분에서 가장 복잡하고 까다로운 소프트웨어
  • 협의의 운영체제(커널) → 좁은 범위의 운영체제 
    - 운영체제의 핵심부분으로 메모리에 상주하는 부분
  • 광의의 운영체제 → 넓은 범위의 운영체제 
    - 커널 뿐 아니라 각종 주변 시스템 유틸리티를 포함한 개념으로 메모리에 상주하지 않는 다른 프로그램

 

운영체제 관계도

• 운영체제의 목적
  1. 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공
     • 운영체제는 동시 사용자/프로그램들이 각각 독자적 컴퓨터에서 수행되는 것 같은 환상을 제공
       ex1) 음악, 게임, 웹서핑 같은 프로그램들은 자기 자신만 사용하는 것처럼 사용
       ex2) 서버의 경우 여러 명의 사용자가 자신만 사용하는 것처럼 사용
     • 하드웨어를 직접 다루는 복잡한 부분을 운영체제가 대행
  2. 컴퓨터 시스템의 자원(Resource)을 효율적으로 관리
     • CPU, 메모리, I/O 장치 등(하드웨어 자원)을 효율적으로 관리  
       - 한정된 자원이 최대한의 성능을 내도록 함 → 효율성
       - 불이익이 생기지 않도록 관리 → 형평성
     • 사용자 및 운영체제 자신을 보호
     • 프로세스, 파일, 메세지 등(소프트웨어 자원)을 관리

 

• 운영 체제의 분류
  1. 동시 작업 가능 여부에 따라
     • 단일 작업(single tasking) : 한 번에 하나의 작업만 처리 → 과거의 운영체제
       ex) MS-DOS 프롬프트 상에서는 한 명령의 수행을 끝내기 전에 다른 명령 수행 불가
     • 다중 작업(multi tasking) : 동시에 두 개 이상의 작업 처리 → 현대적인 운영체제
       ex) UNIX, MS Windows 등에서는 한 명령의 수행이 끝나기 전에 다른 명령이나 프로그램 수행 가능
  2. 사용자의 수 → 동시접속 가능 여부에 따라 나뉨
     • 단일 사용자(single user) 
       ex) MS-DOS, MS Windows(요즘은 서버기능을 추가하면 다중접속이 가능하기도 함)
     • 다중 사용자(multi user)
       ex) UNIX, NT server
  3. 처리 방식
     • 일괄 처리(batch processing) → 현대 운영체제에서는 찾아보기 힘든 방식
       - 작업 요청의 양을 일정량 모아서 한꺼번에 처리
       - 작업이 완전 종료될 때까지 기다려야 함
       ex) 초기 Punch Card 처리 시스템
     • 시분할(time sharing) → 현대 운영체제에서 사용하는 방식으로 주로 시분할 방식을 배움
       - 여러 작업을 수행할 때 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할 후 사용
       - 일괄 처리 시스템에 비해 짧은 응답 시간을 가짐 (ex: UNIX)
       - (사용자 입장에서) interactive한 방식
     • 실시간(Realtime OS)
       - 정해진 시간 안에 어떠한 일이 반드시 종료됨이 보장되어야 하는 실시간 시스템을 위한 OS
       - 시분할과는 개념이 다르며, 시분할 방식은 범용적으로 사용되고 실시간 방식은 특수한 경우에 사용됨
       ex) 원자로/공장 제어, 미사인 제어, 반도체 장비, 로보트 제어 
     • 실시간 시스템의 개념 확장 → 특수목적이 아닌 완화가 되어 사용됨
       - Hard Realtime System (경성 실시간 시스템) : 데드라인을 지키지않으면 치명적인 결과를 초래
       - Soft Realtime System (연성 실시간 시스템) : 데드라인은 있지만 치명적인 결과는 초래하지 않음

 

[ 용어 정리 ]

· Multitasking : 여러 작업이 동시에 실행 (일반적인 용어)

· Multiprogramming : 여러 작업이 동시에 실행 (메모리에 여러 프로그램이 올라가 있음을 강조)

· Time sharing : 여러 작업이 동시에 실행 (CPU의 시간을 분할해서 나누어 쓴다는 의미를 강조)

· Multiprocess : 여러 작업이 동시에 실행

 

· Multiprocessor : 하나의 컴퓨터에 CPU(processor)가 여러 개 붙어 있음을 의미

 

• 운영 체제의 대표적인 예

대표 운영체제 종류