운영체제 소개

-운영체제는

• 컴퓨터의 하드웨어와 사용자 사이의 중간에 위치하고 있고, 운영체제의 목적을 달성하기 위해 소프트웨어 형태로 구현되어있는 일종의 프로그램이다.

 

-운영체제의 목적

• 사용자 관점 : 사용자가 하고싶은걸 하기 위해서 사용자 프로그램을 실행한다
• 시스템(하드웨어) 관점 : CPU, 메모리, 저장소를 잘 관리&제어해서 사용자 프로그램을 잘 실행한다 -> Resource manager

 

-(@중요@)운영체제의 목적을 달성하기 위한 요구사항

• Convenience(편리) : 사용자 관점에서 운영체제는 사용하기 직관적이고 편리해야한다 (CLI 보다 GUI가 편리성이 높다)
• Efficiency(효율) : 시스템 관점에서 운영체제는 자원을 효율적으로 관리해야한다 

• *편리와 효율은 trade off 관계에 있다.(trade off 관계 : 뭐가 올라가면 뭐는 떨어지는 관계)

 

-컴퓨터 시스템의 구조

컴퓨터 시스템은 4가지 요소로 이루어져 있다.

1. 하드웨어 : 컴퓨팅 자원 (CPU, 메모리, I/O 장치(대표적인 예로 저장소가 있다))
2. 운영체제 : 사용자들이 사용하는 어플리케이션들을 사이를 제어하고 조정
3. 어플리케이션 프로그램 : 어플리케이션에 따라서 사용자의 계산 문제를 해결하기 위해 사용되는 방법이 따로 지정되어 있는 경우가 있다. 사용설명서 같은거. 없는경우 운영체제가 알아서 해준다 (ex : 워드 프로세서, 컴파일러, 웹 브라우저, 데이터베이스 시스템, 게임)
4. 사용자 : 컴퓨터를 사용하는 주체 (ex : 사람들, 기술자, 다른 컴퓨터들)

 

-운영체제의 정의

• 운영체제는 일반적으로 정확하게 한문장으로 정의할 수 없다
• OS(Operating System : 운영체제)는 자원 할당자(Resource allocator)다. 앞서 말한 자원 관리자(Resource manager) 보다 더 구체적인 개념이다. 물리적인 자원과 추상적인 자원 모두를 관리한다.

• 물리적인 자원(하드웨어) : CPU, 메모리, 저장소(SDD, HDD), 네트워크 디바이스(램 카드, 허브)
• 추상적인 자원 : Task/process(CPU가 받아들이는 논리신호들), segment/page(메모리가 받아들이는 논리신호들), file system(저장소가 받아들이는 논리신호들)

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• Device Driver는 Device를 동작하게 해주는 장치이다. 운영체제는 task의 정보를 device driver에게 넘겨주고, device driver가 실제 제어신호를 CPU에게 넘겨준다
• 요구가 충돌되는 경우, 이 충돌을 어떻게 효율적으로, 공평하게 관리해줄지 결정한다 -> scheduling
• 운영체제는 제어 프로그램이 있다 : 사용자 프로그램의 실행을 제어한다. 어떤 프로그램이 계속 오류를 내거나 오버되는 권한을 계속 요구할 경우, 제어가 필요한데 이 제어의 역할을 운영체제가 한다.
• 컴퓨터가 켜지고 종료될때까지 남아있는 최후의 프로그램이 운영체제이다. 이 프로그램을 커널(kernel)이라고 한다. 커널은 운영체제 을 구성하는 프로그램들 중 하나이고,스케줄링을 담당한다.