IEIP_Note

운영체제 Opearating System

사용자로 하여금 컴퓨터의 HW를 보다 쉽게 사용할 수 있도록
인터페이스를 제공해주는 SW
HW => 중앙처리장치, 기억장치, 통신장치, 입출력 장치 구분

OS의 목적 (‘OS 기능’ 보는 게 맞는 듯…)

목적	설명
사용자 편리성 제공	한정된 시스템 자원 효과적으로 사용할 수 있도록 관리 및 운영 입출력 편의 제공, 사용자가 하드웨어 접근 용이하게 함.
인터페이스 기능 담당	컴퓨터 시스템과 사용자를 연결함
Scheduling 담당	다중 사용자와 다중 응용 프로그램 환경 하에서 자원의 현 상태 파악하고 자원 분배를 위한 Scheduling 담당 프로세서, 메모리 등의 자원 Scheduling
자원 관리	CPU, 메모리, 기억 장치, IO 장치 등의 자원을 관리
제어 기능	IO 장치와 사용자 Program 제어
오류 회복 기능	SW와 HW에 Error가 발생하면 자체 회복을 시도한다.

OS 성능 평가 기준 ★★

경과 시간, 응답 시간, 사용 가능도, 신뢰성, 처리량
위의 다섯 가지가 OS 성능 평가의 기준이 된다.

평가 기준	설명
경과 시간 (반환 시간) Turnaround Time	OS에 작업을 요구한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간
응답 시간 (반응 시간) Response Time	작업이 처음 실행되기 전까지 걸린 시간
사용 가능도 Availability	시스템을 사용할 필요가 생겼을 때 즉시 사용 가능한 정도
신뢰성 Reliability	시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도
처리량 Throughput	일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양

운영체제의 기능

운영체제는 기능 별로 제어 프로그램과 처리 프로그램으로 구분된다.

제어 프로그램 Control Program

시스템 전체의 움직임을 감사 감독 관리 및 지원하는 프로그램을 말한다.
제어 프로그램은 ‘감시 / 작업 제어 / 데이터 관리’ 프로그램으로 나뉘어 진다.

종류	설명
감시 프로그램 Supervisor Program	각종 프로그램 실행과 시스템 전체의 작동 상태 감시 및 감독하는 Program
작업 제어 프로그램 Job Control Program	작업의 연속 처리를 위한 Schedule 및 시스템 자원 할당을 담당하는 Program
데이터 관리 프로그램 Data Management Program	주기억장치와 보조기억장치 사이의 데이터 전송과 보조기억장치의 자료 갱신 및 유지보수 기능을 수행하는 프로그램

처리 프로그램 Processing Program

주어진 문제를 응용 프로그램 감독 하에 실제 데이터 처리를 하는 프로그램
처리 프로그램은 ‘언어 번역 / 서비스 / 문제’ 프로그램으로 나눠진다.

프로그램 종류	설명
언어 번역 Language Translator	원시 프로그램을 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 번역하는 프로그램 Asembler, Compiler, Interpriter
서비스	효율성을 위해 사용 빈도가 높은 프로그램 Library, Utility Program
문제	특정 업무 해결을 위해 사용자가 작성한 프로그램

Shell & Kernel

OS, 운영체제는 Shell (Interface)과 Kernel의 구조를 가지고 있다.
여기서 Kernel (커널)은 OS의 핵심 기능들이 담겨있고
Shell, 인터페이스는 사용자가 커널을 사용하기 편하게 해주는 도구라고 보면 된다.

(1). 커널 Kernel

운영체제의 핵심 기능들이 모여있는 프로그램
PC 부팅 시 주 기억 장치에 적재되고, 상주 하면서 실행된다.
프로그램과 하드웨어 간 인터페이스 역할을 담당한다.
Process 관리, 기억장치 관리, 주변장치 관리, 파일 관리가 커널의 기능에 속한다.
(‘프 - 기 - 주 - 파’ 식으로 암기할 것)

(2). 쉘 Shell

사용자가 입력한 명령어 라인을 읽고, 필요한 시스템 기능을 실행시키는 명령어 해석기
시스템과 사용자 간의 인터페이스를 제공한다.
여러가지 내장 명령어를 가지고 있다.

OS 운용 기법

운영체제는 작업을 수행하는 방식에 따라
일괄 처리 시스템, 다중 프로그래밍 시스템, 다중 처리 시스템, 시 분할 시스템
실시간 처리 시스템, 분산 처리 시스템 등으로 나뉘어진다.
일괄 처리 시스템 Batch Processing System
- 시스템 효율 향상을 위해서 작업량이 일정한 수준이 될 때까지
  모아뒀다가 일괄로 처리하는 시스템
다중 프로그래밍 시스템 Multi-Programming System
- 하나의 CPU와 주 기억장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식
시 분할 시스템 Time Sharing System
- 여러 사용자가 CPU를 공유하고 있지만, 마치 자신만이 독점해서 사용하는 것처럼
  느끼도록 처리하는 방식
- 하나의 CPU는 같은 시점에 여러 작업을 동시에 수행할 수 없지만
  작업을 사람이 느끼기 어려울 정도로 작은 단위의 작업 시간으로 번갈아 가며
  작업을 처리하기 때문에 사용자가 자신이 CPU를 독점해서 사용하는 것처럼 느끼게 한다.
- 다중 프로그래밍 시스템과 결합, 모든 작업이 동시에 진행되는 것처럼 대화 식 처리 가능
다중 처리 시스템 Multi-Processing System
- 여러 개의 CPU와 하나의 주 기억장치를 이용하여
  여러 개의 프로그램을 동시에 처리하는 방식
분산 처리 시스템 Distributed Processing System
- 여러 개의 컴퓨터를 통신 회선으로 연결, 하나의 작업을 처리하는 방식
- 여러 사용자가 데이터, 자원을 공유한다.
- 시스템의 점진적 확장이 용이하고 사용 가능도가 향상된다.
- 연산 속도의 향상과 신뢰성 증진을 특징으로 가지고 있다.
- 단, 여러 개의 컴퓨터를 연결해서 하나의 작업을 처리하기 때문에
  중앙 집중형 시스템보다 소프트웨어 개발이 어려움.
중앙 집중형 시스템과 분산 시스템 / Velog

운영체제의 종류

운영체제는 크게 Windows, MacOS, Unix, Linux로 나눌 수 있다.
이 글에서는 MacOS를 제외한 나머지 운영체제에 대해서 간단한 소개 정도만 하고 넘어간다.
자세한 내용은 정보처리 산업 기사 필기 내용을 정리하다 보면 다루게 될 것이다.

Windows

Microsoft 사에서 개발한 MS-DOS의 Multi-Tasking과 GUI 환경을 제공하는 운영체제
1995년에 출시된 Windows 95를 시작으로 Windows 98, ME, XP, 7, 8, 10, 11 순으로 업데이트
운영체제로서의 Windows가 갖는 특징은 다음과 같다.
- Graphic User Interface 환경 제공
  - 키보드 없이 마우스로 아이콘 혹은 메뉴를 선택해서 작업을 수행하는
  - 그래픽 기반의 사용자 인터페이스
- 선점형 Multi-Tasking 방식 제공
- 자동 감지 기능 제공
- OLE (Object Linking and Embedding) 사용