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운영체제 개요

정의

• 사용자에게 편리한 인터페이스 환경을 제공하며, 자원을 효율적으로 관리하는 소프트웨어

  

  이미지 출처 : wiki ✨

역할

• 자원 관리 → 효율성
• 자원 보호 → 안전성
• 하드웨어 인터페이스 제공 → 확장성
• 사용자 인터페이스 제공 → 편리성

흐름

• 1940년대 : 에니악
  • 진공관(2진법) 사용
• 1950년대 : 일괄 작업 시스템(batch job system, batch processing system)
• 1060년대 : 대화형 시스템
  • 초반 -키보드/모니터 등장
• 1960년대 후반 : 시분할 시스템
  • 다중 프로그래밍(multiprogramming) 기술 개발
  • 시분할 시스템(time sharing system)

    여러 작업을 조금씩 처리해서 작업이 동시에 이뤄지는 것처럼 보이게 하는 것

  • c언어 등장
• 1970년대 후반 : 분산 시스템
  • 개인용 컴퓨터 등장
  • TCP/IP 프로토콜 정의
  • 분산 시스템
• 1990년대 ~ 현재 : 클라이언트/서버 시스템
  • 웹 시스템 보급
• 2000년대 초반 ~ 현재 : P2P 시스템(메신저, 파일공유 등)
  • 그리드 컴퓨팅

    분산 시스템 중 한 분야, 다른 기종으 컴퓨터들을 묶어 대용량 컴퓨터 풀을 구성하고 이를 원격지와 연결해서 대용량 연산을 수행하는 환경

  • 클라우드 컴퓨팅
  • 사물 인터넷(IoT)

구조

• 아래 그림을 보면, os는 크게 커널과 인터페이스로 나뉨

컴퓨터 시스템 구조

• 커널 내부의 시스템 호출과 드라이버

  • 시스템 호출 : 응용 프로그램과 커널의 인터페이스

    • 직접 접근 : 사용자가 직접 접근, 사용자가 모든 것을 처리해야함. 자원보호하기 어려움
    • 시스템 호출을 통한 접근 : 요청을 통해 작업의 결과만 받음. 자원 보호가능

    ✔ API(Application Programming Interface) : 응용 프로그램이 자신과 연관된 프로그램을 만들 수 있도록 제공하는 인터페이스, 시스템 호출보다 광범위한 개념 !

    ✔ SDK(System Developer's Kit) : 프로그램 개발자를 위해 API 및 API 사용 메뉴얼 뿐만 아니라 프로그램 개발에 필요한 코드 편집기와 각종 개발용 응용 프로그램까지 하나로 묶어서 배포하는 개발 툴

  • 드라이버 : 커널과 하드웨어의 인터페이스

• 커널의 구성

  • 커널은 프로세스, 메모리, 파일 시스템, 입출력, 프로세스 간 통신 등을 관리함 ❗
  • 이러한 기능들을 어떻게 구현하냐에 따라 단일형 구조 커널, 계층형 구조 커널, 마이크로 구조 커널로 구분
  • 단일형 구조 커널 : 초창기 운영체제 구조로 대표적인 운영체제는 MS-DOS, VMS, 초기의 유닉스 OS.
  • 계층형 구조 커널 : 단일형보다 발전된 형태로, 비슷한 기능을 가진 모듈을 묶어 한 계층으로 만들고, 계층 간 통신을 통해 운영체제를 구현하는 방식, 대표적인 운영체제는 MS의 윈도우.
  • 마이크로 구조 커널 : 가장 기본적인 기능만 제공. 마이크로 구조에서 각 모듈은 독립적으로 작동하여 하나의 모듈이 실패해도 전체 운영체제는 멈추지 않음, 대표적 운영체제는 마하(Mach)

✔ 참고하면 좋을 유튜브 영상 : crashcourse-#18 operating system