Introduction to Operating Systems

운영체제란? 

일종의 소프트웨어, 컴퓨터와 사용자를 연결, 하드웨어를 효율적으로 관리

 

운영체제의 핵심적인 부분 = 커널(전공자 입장에서의 운영체제)

컴퓨터가 부팅되고 항상 켜져있음

 

<운영체제의 목적>

컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리

컴퓨터 시스템을 편리하게 사용할 수 있는 환경 제공

효율성과 어느정도 형평성 있는 자원 분배 필요

하드웨어 자원 : 프로세서, 기억장치, 입출력장치 등...

소프트웨어 자원 : 프로세스, 파일, 메시지 등...

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<운영체제의 분류>

• 동시작업 가능 여부
• 사용자의 수
• 처리방식

 

동시작업 가능 여부

요즘은 다 다중작업이라 보면 됨. 

단일작업은 설계하기 쉬움. ex) 마이크로소프트 도스, 특수목적으로 제작된 기계의 운영체제(ex 엘리베이터)

 

사용자의 수

단일작업은 당연히 단일 사용자만 지원해줌

다중사용자용 운영체제 : 여러사람이 계정을 만들어서 여러사람이 동시작업 가능

 

처리방식

배치 프로세싱, 현대 운영체제는 찾아보기 힘듬

시간을 분할

현대 운영체제. 범용 운영체제. 이걸배움.

동시에 작업이 시행되지만 시간을 아주 작게 나누어서 할당해줌. 사용자는 즉각적인 결과를 볼 수 있음

이용자가 늘어나면 쬐끔 느리다고 느낄 수도 있음. 사람에 특화된 시스템

시분할과 비슷해보이지만 다름

정해진 시간 안에 종료됨이 보장되어있음. 정확한 시간을 맞추어 처리되어야 하는 정교한 시스템

특수목적 프로그램(로보트, 반도체, 원자로...)

ex) 반도체는 아주 정확한 시간에 제작되어야함. 예전에 삼성 반도체 공장에 정전이 일어나서 사장이 사퇴한 적이 있음.

한 공정이 늘어지면 모든 공정이 늘어짐

요즘은 기존의 realtime OS를 Hard realtime이라 하고 쪼끔 늦어져도 치명적인 결과가 나오지 않는(ex 영화 프레임) 것을 Soft ealtime이라 함

 

처리방식

예에전 시스템. 즉각적이지 않음.interctive하지 않음. omr카드 쓰듯이 마킹하고 제출해서 컴파일 되는지 확인하면 다음날 결과 알려주는 시스템.

오류가 나면 하루가 늦어지니 오류가 안나게 하는게 중요했음

요즘은 프로그래밍을 잘 하는게 더 중요.

 

<용어 정리>

• Multitasking : 하나의 프로그래밍이 끝나기 전에 다른 프로그램이 실행
• multiprogramming : 메모리에 여러 프로그램이 올라감. 멀티테스킹과 비슷하나 메모리를 강조
• time sharing : 멀티테스킹과 유사하나 CPU 강조
• Multiprocess : 비슷함. 여러프로그램이 동시에 실행된다.

네 개는 사실 다 비슷함

• *Multiprocessor : processor = CPU, CPU 가 여러개 있는 것을 의미. 위와는 하드웨어가 다름을 의미

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<운영체제의 예>

유닉스

유닉스 : 대형컴퓨터를 위해. 유닉스 만들기 위해 C언어가 만들어짐. 이식성이 높다(기계어가 다른 컴퓨터에도 이식하기 쉽다). 리눅스(대형, 개인 둘다 사용 가능)로 발전

 

윈도우

윈도우스 ; 개인컴퓨터를 위해. 불안정성(초창기 이야기)

그 외 : IOS 등 스마트 디바이스룰 위한 운영체제

 

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<운영체제 구조>

CPU : 어떤 프로그램에 할당할까 = CPU 스케줄링. CPU 하나가(은행원 한명이) 프로그램 하나를(고객 한명)을 선착순 순서대로 보면 앞사람이 오래 걸릴 수록 대기시간이 길어짐. 그래서 볼일이 짧은 프로그램 먼저 할당하면 더 빠르게 할 수 있음. 졸라빠름

메모리 : 메모리 관리. 너무 많은 프로그램이 실행되려 하면 일부만 메모리를 주고 나머지는 디스크로 쫒아냄. 그떄그때 특정 친구에게 몰아줌. 1/n이 아님. 어던걸 쫓아내냐? 과거 사용 기록을 통해 미래를 예측해서 안쓸만한 거를 쫓아냄.

디스크 ; 파일 관리, 디스크도 스케줄링이 필요. 순서대로 처리할 수도, 헤드에 가까운 것을 먼저 처리할 수도. 엘리베이터 스케줄링과 유사.

I/O 디바이스 ; 느림. CPU와 어케 주고받을건가..

 

운영체제 과목의 수강 태도

 

내가 운영체제다 라고 생각하고 수업 듣기