운영체제란

http://www.kocw.net/home/search/kemView.do?kemId=1046323 의 강의를 정리한 글입니다.

1.운영체제(Operating System)이란?

: 컴퓨터 하드웨어 바로 위에 설치되어 사용자 및 다른 모든 소프트웨어와 하드웨어를 연결하는 소프트웨어 계층

• 계층 구조 : 사용자-소프트웨어-운영체제-하드웨어

좁은 의미의 운영체제 : 커널
-> 운영체제의 핵심 -> 컴퓨터 부팅 후 메모리에 상주하는 부분
넓은 의미의 운영체제 :
-> 커널 뿐만 아니라 메모리에 상주하지 않는 각종 주변 시스템 유틸을 포함한 개념

2.운영체제의 목적

1. 컴퓨터 시스템의 자원(하드웨어 자원, 소프트웨어 자원)을 효율적으로 관리
   • 하드웨어 자원 : CPU, 메모리, 입출력 장치
   • 소프트웨어 자원 : 프로세스, 파일, 메시지 등
   • 주어진 자원으로 최대의 성능을 내도록 하는 효율성
   • 사용자나 프로그램 간 자원을 분배하는 형평성
2. 사용자가 컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공

-> 직접 다루기 복잡한 하드웨어를 운영체제가 대신함

3.운영체제의 분류

1) 동시 작업 가능여부에 따라

• 단일작업(single tasking) 지원 : 한 번에 한 작업만 처리(MS-DOS)
• 다중작업(multi tasking) 지원 : 동시에 두 개 이상의 작업 처리(UNIX, Windows)

2) 사용자의 수에 따라 - 여러 계정이 동시에 접속하여 사용할 수 있는지

• 단일 사용자(single user) 지원 : MS-DOS, Windows(서버 기능을 추가시키면 여러 사용자가 사용 가능하기도 함)
• 다중 사용자(multi user) 지원 : UNIX, NT server

3) 처리 방식에 따라

• 일괄처리(batch processing) : 작업 요청을 일정량 모아서 한번에 처리 -> 작업이 완료 될 때까지 기다려야 함
• 시분할(time sharing) : 여러 작업을 수행할 때, 운영체제가 컴퓨터 처리 능력을 일정한 시간 단위로 분할, 할당하여 사용
  • 짧은 응답시간을 가짐
  • 사용자가 적고 많음에 따라 응답 시간이 늘어나고 줄어듦
  • interactive
• 실시간(real time) : 특정한 목적을 가진 시스템에서 정해진 시간 안에 작업이 반드시 종료되는 것이 보장되어야 하는 OS
  • 원자로/공장 제어, 미사일 제어, 로봇 제어
  • 경성 실시간 시스템(Hard realtime system) : 정해진 시간을 정확히 지키지 않으면 치명적인 결과가 나오는 시스템(미사일 발사)
  • 연성 실시간 시스템(Soft realtime system) : 정해진 시간을 정확히 지키지 않아도 치명적이지는 않은 시스템(영화 스트리밍)
    점점 실시간성을 필요로하는 애플리케이션이 늘어남(네이게이션 등)
• multitasking : 하나의 프로그램이 끝나기 전에 다른 프로그램이 실행되는 것 -> CPU에서 하나의 작업을 짧은 시간 단위로 분할해서 할당하여 여러 작업이 동시에 실행되는 것처럼 보임
• multiprogramming : 메모리에 여러 프로그램이 동시에 올라가는 방식(메모리 측면을 강조)
• time sharing : CPU의 시간을 분할하여 나누어 쓰는 측면을 강조
• multiprocess :
• multiprocessor : 하나이 컴퓨터에 여러 프로세서(CPU)가 붙어 있음

4.운영체제의 예

• UNIX
  • 대부분 C로 작성
  • 높은 이식성
  • 최소한의 커널 구조
  • 복잡한 시스템에 맞도록 확장에 용이함
  • 오픈 소스
  • 프로그램 개발에 용이하며 다양한 버전이 존재(Solaris, SunOS, Linux..)
• DOS(Disk Operating System)
  • MS사에서 IBM-PC를 위해 개발
  • 단일 사용자용 OS, 메모리 관리 능력 한계(메모리 640KB까지만 지원)
• Windows
  • 다중 작업용 GUI기반의 OS
  • 네트워크 환경 강화
  • DOS용 프로그램과 호환성 제공
  • 풍부한 자원 소프트웨어
  • 불안정성