[OS(운영체제)] 운영체제 소개

1. 운영체제의 정의

운영체제란 시스템 소프트웨어로 컴퓨터의 자원을 관리하는 역할을 한다. 즉 컴퓨터의 자원을 관리하거나 사용자가 내린 명령을 해석하는 두 가지 역할을 수행합니다.

 

Application view

실행 환경을 제공하며 컴퓨터의 하드웨어를 추상화한다.

 

System view

컴퓨터의 여러 자원을 관리한다.

 

Implementation view 

동시 다발적으로 발생하는 이벤트에 대한 처리를 담당한다.

 

 

역할

• 하드웨어의 추상화
• 보안 및 분리
• 자원 공유

2. 커널 모드, 사용자 모드

운영체제가 하드웨어를 제어를 한다고 했는데 여기서 프로그램이 하드웨어에 접근하는 것을 막을 필요가 있다. 이것을 수행하기 위해서 2가지 모드가 존재한다.

커널 모드

• 하드웨어를 직접 제어할 수 있는 CPU의 명령어를 사용 가능
• 자원 관리

사용자 모드

• 하드웨어에 접근 불가 
• 코드 작성, 프로세스 실행 명령 등 실행 가능
• 유저 애플리케이션 코드가 실행

3. 커널(kernel)?

이전에 이야기를 했던 하드웨어의 관리를 직접적으로 관리하는 것이 커널이다.

 

일체형 커널(monolithic kernel)

• 운영체제의 모든 서비스가 커널 내에 포함된 커널
• 모든 서비스를 효율적으로 사용이 가능하지만 커널의 하나의 요소라도 오류가 발생하면 시스템 전체에 장애가 일어난다.
• UNIX, Linux 등이 존재

마이크로 커널(microkernel)

• 운영체제 요소의 대부분을 커널 외부로 분리
• 최소한의 요소만 남겨 놓은 커널
• 유지보수가 편하고 안정성이 좋지만 프로세스간 통신을 해야 해서 선능 저하

4. 운영체제의 구성

프로세스 관리

process는 실행 중인 프로그램을 의미한다. 프로세스를 삭제하거나 어떤 프로세스를 cpu에 할당해야 하는지 등을 수행한다.

 

메모리 관리

프로세스가 메모리를 요구한다면 유효성을 확인하고 메모리를 할당 및 회수를 담당한다.

 

장치 관리

컴퓨터 시스템의 모든 장치를 관리한다.

 

파일 관리

파일을 수정 편집하거나 삭제등 파일에서 필요한 저장장치의 공간 또한 관리한다.