운영체제
운영체제의 개요
메모리, CPU 등의 성능이 향상되고, 여러 작업을 동시에 할 수 있는 컴퓨팅 환경이 조성되면서 사용 규칙이 필요해 졌다. 사용자가 편리하게 컴퓨터를 사용할 수 있도록 컴퓨터 자원을 효율적으로 관리하는것이 운영체제이다
📕 새로운 기능의 추가나 성능의 변경이 가능한 기계이다 📗 악의적인 프로그램으로부터 자원을 보호하며, 자원의 독차지를 방지한다 📙 사용자가 직접 자원에 접근하는 것을 막음으로써 자원을 관리한다 📘 사용자가 필요로 하는 기능들 (인터페이스)를 제공하여 편의성을 증대시킨다
운영체제의 역할
📕 자원 관리 운영체제는 자원을 운용 프로그램에 나눠주어 사용자가 원할하게 작업할 수 있도록 돕는다. 자원을 요청한 프로그램이 여러개라면 순서대로 자원을 배분&회수 한다
📗 자원 보호 컴퓨터 내의 자원을 악의적인 접근으로 부터 보호해야한다.
📙 인터페이스 제공 입/출력의 하드웨어 인터페이스를 사용하기 위한 드라이버를 자동으로 설치되게 한다. 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 GUI를 제공하여 편의성을 증대시킨다.
운영체제의 목표
📕 효율성 자원을 효율적으로 관리해야 한다. 운영체제의 크기를 최소화하고 운영체제가 사용하는 코드를 최적화 해야한다.
📗 안정성 자원을 안정적으로 관리해야 한다. 운영체제는 자원을 보호해야 한다. 응용 프로그램의 문제, 하드웨어적 문제를 처리할 수 있어야 하며, 결함 포용 기능을 수행해야 한다.
📙 확장성 시스템 자원을 쉽게 추가&제거할 수 있어야 한다. 하드웨어 종류와 상관 없이 Plug&Play 기능을 제공해야 한다.
📘 편리성 사용자가 편리할 수 있는 인터페이스를 제공해야 한다. 사용자의 특정 요청에 응답을 주는 여러가지 편리한 인터페이스를 제공해야 한다.
운영체제의 구조
커널 : 프로세스 관리, 메모리관리, 저장 장치 관리와 같은 운영체제의 핵심 기능을 모아놓은것 인터페이스 : 커널에 사용자의 명령을 전달하고 결과를 응답하는 것
시스템 호출
응용프로그램과 커널의 인터페이스이다 커널을 보호하기 위해 만든 인터페이스 이다.
커널은 자원에 직접 접근하는 것을 차단하기 때문에 자원을 이용하기 위해서는 시스템 호출이라는 인터페이스를 이용하여 접근한다.
드라이버
커널과 하드웨어의 인터페이스이다. 하드웨어의 특성을 반영한 소프트웨어인 디바이스 드라이버를 커널과 함께 실행 되도록 한다
커널의 구성
프로세스 관리, 메모리 관리, 파일 시스템 관리, 입출력 관리, IPC 관리 등이다.
단일형 구조 커널
커널의 핵심 기능을 구현하는 모듈들이 구분 없이 되어있는 구조이다.
계층형 구조 커널
비슷한 기능을 가진 모듈을 묶어서 하나의 계층으로 만들고, 계층간 통신을 통해 운영체제를 구현한 방식
마이크로 구조 커널
기본적인 기능만 제공한 뒤 각 모듈을 세분화 하여 모듈 간의 정보 교환은 프로세스 통신을 통해 이뤄진다
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