1. 운영체제란?
운영 체제는 리소스를 관리하고 프로그램이 작동할 수 있도록 서비스를 제공하는 시스템 소프트웨어입니다.
컴퓨터 시스템 구성
- 하드웨어
- CPU, 메모리
- 저장 장치: 하드 디스크, SSD
- 입/출력 장치: 키보드, 마우스, 프린터 등
- 네트워크 장치: 유선/무선 네트워크 카드
- 소프트웨어
- 시스템 소프트웨어: 운영 체제, 컴파일러
- 응용 소프트웨어: 웹 브라우저, 워드 프로세서, 게임, 그래픽 소프트웨어
운영 체제의 역할
- 자원 관리: 효율적인 운영
- 사용자 지원: 편의 제공
커널 모드와 사용자 모드
- 커널 모드: CPU 명령을 사용하여 하드웨어를 직접 제어할 수 있는 모드
- 사용자 모드: CPU 명령어를 사용할 수 없는 모드.
커널 모드 유형
- 모놀리식 커널: 운영 체제의 모든 서비스가 커널에 포함되어 있습니다.
- 유닉스, 리눅스 운영체제
- 장점: 효율적인 상호 작용, 단점: 단일 요소 오류의 경우 전체 오류입니다.
- 마이크로커널(Microkernel): 대부분의 운영 체제 요소가 커널 외부에 분리되어 있고 메모리 관리, 프로세스 간 통신, 커널 내부의 멀티태스킹과 같은 최소한의 요소만 남겨둔 커널.
- 장점: 안전하고 유지 관리가 쉬움 단점: 요소 데이터를 전달할 때 프로세스 간 통신이 필요합니다. 성능 저하
- 즉, 파일 시스템, 장치 드라이버, 네트워크 프로토콜 등이 분리되어 사용자 모드로 동작합니다.
시스템 콜?
응용 프로그램이 하드웨어를 제어해야 할 때 운영 체제 서비스를 요청하는 메커니즘입니다.
호출되면 커널 모드로 변경되고 하드웨어를 제어합니다.
2. 운영체제의 구성은?
- 프로세스 관리자
- 프로세스 생성, 삭제 및 CPU 할당 일정을 결정합니다. 프로세스 상태 관리
- 메모리 관리자
- 메모리 공간 사용 요청 확인, 메모리 할당 및 회수, 메모리 공간 보호(운영 체제에서 사용 중인 메모리 공간), 다양한 기술 활용
- 기기 관리자
- 모든 장치의 관리, 할당, 활성화, 반환 및 예약을 포함하여 다양한 기술이 활용됩니다.
- 파일 관리자
- 모든 파일 관리, 생성, 열기, 수정, 닫기, 삭제 및 액세스 제한
3. 운영 체제의 종류?
일괄 처리 운영 체제
- 작업을 수집하고 순서대로 처리하는 방법
- 단점: 리소스 비효율, 상호 작용 없음, 느림
시분할 운영 체제
- 시분할 운영 체제 = 대화형 운영 체제
- 각 프로그램을 한 번에 조금씩 수행하십시오.
- 장점: 여러 프로그램이 동시에 실행되는 것처럼 응답이 빠릅니다.
- 실행이 완료되지 않은 프로그램은 동시에 관리해야 함 ⇒ 프로세스 개념이 등장.
실시간 운영 체제
- 실시간 운영 체제
- 특수 목적 : 원하는 시간 내에 프로그램 결과를 얻기 위해.
- 증권거래소관리시스템, 미사일통제시스템
분산 운영 체제
- 네트워크로 서로 연결된 둘 이상의 컴퓨터 시스템. 서로의 자원을 사용합니다.