운영체제의 정의
응용프로그램이나 사용자에게 컴퓨터 자원을 활용할 수 있는 인터페이스 제공. 그 결과를 돌려주는 시스템 sw
응용 프로그램이나 사용자에게 모든 컴퓨터 자원을 숨기고 정해진 방법으로만 컴퓨터 자원을 사용할 수 있도록 제한
-> 1명이 독점해서 사용하는 것을 방지하고, 사용자 편의를 위해 복잡한 절차를 대행해준다고 생각하면 됨
운영체제의 역할과 목표
| 역할 | 목표 | ||
| 자원 관리 | - 컴퓨터 시스템의 자원을 응용프로그램에 나누어주어 사용자가 원활하게 작업할 수 있도록 함 - 자원을 요청한 프로그램이 여러개라면, 적당한 순서로 자원을 배분하고 적절한 시점에 자원을 회수하여 다른 응용프로그램에 나누어줌 |
효율성 | - 자원을 효율적으로 관리하는 것 - 같은 자원을 이용하여 더 많은 작업량을 처리 or 같은 작업량 처리하는데 보다 적은 자원 이용 |
| 자원 보호 | - 비정상적인 작업으로부터 컴퓨터 자원을 보호 | 안정성 | - 작업을 안정적으로 처리하는 것 - 사용자와 응용프로그램의 안전문제 & HW적 보안 문제 처리 - 시스템에 문제 발생시 이전으로 복구하는 결함 포용 기능 수행 |
| 하드웨어 인터페이스 제공 | - 사용자가 복잡한 과정 없이 다양한 장치를 사용할 수 있도록 하는 HW 인터페이스 제공 - 다양한 HW(메모리, 키보드, 마우스, CPU) 를 일관된 방법으로 사용할 수 있게 지원 |
확장성 | - 다양한 시스템 자원을 컴퓨터에 추가하거나 제거하기 편리한 것 |
| 사용자 인터페이스 제공 | - 사용자가 운영체제를 편하게 이용할 수 있도록 지원 ex. 윈도우의 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI) |
편리성 | - 사용자가 편리하게 작업할 수 있는 환경 제공 |
다중 프로그래밍
하나의 CPU로 여러 작업을 동시에 실행하는 기술
CPU 사용시간을 아주 잘게 쪼개어 여러 작업에 나누어줌
한번에 하나의 작업만 가능한 일괄 작업 시스템에 비해 효율성이 뛰어남
시간을 분할사는 방법 때문에 여러 작업이 동시에 실행되는 것처럼 보임
실시간 시스템에 강함
* 시분할 시스템
CPU 사용 시간을 잘게 쪼개어 작업들에 나누어줌으로써 모든 작업이 동시에 처리되는 것처럼 보임
잘게 나뉜 시간 한 조각 = 타임 슬라이스 or 타임 퀀텀
커널과 인터페이스
커널 : 프로세스 관리, 메모리 관리, 저장장치 관리와 같은 운영체제의 핵심적인 기능을 모아둔 것
사용자나 응용 프로그램으로부터 컴퓨터 자원을 보호하기 위해 자원에 직접 접근하는 것을 차단
인터페이스 : 커널에 사용자의 명령을 전달하고, 명령을 실행한 결과를 사용자에게 알려주는 역할
* 그래픽을 사용한 인터페이스 : GUI
시스템 호출
설명
커널이 자신을 보호하기 위해 만든 인터페이스
커널이 제공하는 시스템 자원의 사용과 연관된 함수
커널이 제공하는 서비스를 이용하기 위한 인터페이스이며, 사용자가 자발적으로 커널 영역에 진입할 수 있는 유일 수단
운영체제는 커널이 제공하는 서비스를 시스템 호출로 제한, 다른 방법으로 커널에 들어오지 못하게 막음
-> 컴퓨터 자원보호
사용해야하는 상황
응용 프로그램이 하드웨어 자원에 접근하는 경우
응용 프로그램이 운영체제가 제공하는 서비스를 이용하려 하는 경우
직접 접근과 시스템 호출을 통한 접근 비교
| 직접 접근 | 시스템 호출을 통한 접근 |
| 두 응용 프로그램이 자기 마음에 드는 위치에 데이터를 저장하려고 함 다른 사람의 데이터를 지울 수도 있고, 내 데이터가 다른 사람에 의해 지워질 수도 있음 |
응용 프로그램이 직접 하드디스크에 데이터를 요청하지 않고, 커널이 제공하는 wirte 함수를 사용하여 데이터를 저장해달라고 요청 커널이 데이터를 가져오거나 저장하는 것을 전적으로 책임지기 때문에 컴퓨터 자원 관리가 수월 |
드라이버
커널과 하드웨어의 인터페이스를 담당, 디바이스 드라이버라고도 불림