[OS] 운영체제(OS, Operating System, 運營 體制) 기본개념(정의,역할,기능,구조)

운영체제=OS 란?

- 사용자와 하드웨어 사이의 상호작용을 위한 사용자 인터페이스

- 주로 HW자원¹을 효율적으로 관리하는 시스템

+) HW 자원¹  ⊃ CPU, 프로세스, 메모리, 파일, I/O(=입출력 장치), LAN카드, USB, 디스크 등

 

OS 무엇을 하는가?

① (HW 제어, 입력, 출력 등등 ⊂) 'HW 관리 기능' 제공

② HW자원¹ 의 '공유' & 무분별 접근 방지하는 '자원 보호 기능' & '스케줄링' 기능 제공

③ 파일, DB 등의 (데이터 생성, 저장, 조회 조직화 등등 ⊂) '데이터 관리 기능' 제공

④ (원격 컴퓨터와 연결, 주소 할당, 생성, 경로 설정 등등 ⊂) 'NW 제어 기능' 제공

⑤ '오류 검사&복구 기능' 제공

⑥ 응용프로그램이 OS기능을 사용할 수 있도록 시스템 호출(System call)²을 제공 (= 프로그래밍적 인터페이스 제공)

⑦ 가상의 컴퓨터 여러대를 실행할 수 있는 가상화기능³ 제공 

 

OS의 목표 (지향점?)

- Throughput (일정 시간동안 처리 작업량) 최대화 (Throu트로 트 

- Turnaround Time (요청 작업의 응답 시간) 최소화 (Turna트루나

- Reliability (요청 작업의 정확한 처리로 신뢰성) 최대화 (Reli라~♪

- Availability (자원 사용 가능도) 최대화 (언제나 available 할 수 있게~

 

OS의 구조

편의상 각 구조층? 마다 [구조층]로 표현

- [사용자]는 [응용프로그램, 쉘, 배치, GUI 등]을 통해 OS기능을 사용

- [응용 프로그램]은 시스템 호출(System call)²을 통해 커널의 서비스를 요청함

- [배치 (=batch, batch job, 배치 작업) ]

 : 실시간이 아닌 일괄적으로 작업을 모아서 일괄적으로 처리하는 작업 ex) 은행 정산 작업 ?

 ㄴcf) 배치 프로세싱 (=일괄 처리, batch processing) ]
      : 배치 작업 (batch jobs)들의 집합을 사용자의 간섭 없이 특정 시점에 일괄적으로 모아서 실행되는 작업
       ex) 거의 모든 기기에서의 정리 작업(Housekeeping tasks), 바이러스 스캐닝(임시파일 주기적 삭제), 이미지 워터마크

 ㄴ반의어) 실시간 작업 : 실시간으로 처리되는 작업

 

- [HAL(하드웨어 추상 계층)]이 [HW(하드웨어)]위에 존재하여 다양한 HW 이식성을 지원

ㄴ [ HAL(Hardware Abstraction Layer, 하드웨어 추상 계층) ]

   : SW와 HW 중간에 위치하여 SW의 요청 사항을 HW에 맞춰 변경해 요청해주는 중간 추상 계층

   - (SW요청을 HW에 맞게 요청하므로) SW는 HAL만 지원해주면 새로운 HW가 추가되어도 수정없이 동작 가능함.  
      = 하드웨어의 차이를 숨겨서 응용 프로그램이 작동할 수 있는 일관된 플랫폼을 제공.

 

 

 

 

+) 시스템 호출(System call)² ?

 OS에서 제공하는 기능을 응용프로그래밍이 사용할 수 있도록 커널에서 제공하는 서비스.

   ex) 프로세스 생성 :
    ⓐ응용프로그램에서 fork() 시스템콜 -> ⓑ커널에서 OS의 프로세스 관리자 기능을 사용 -> ⓒ프로세스 생성됨

+) 가상화기능³ ?

  : 자원의 유휴시간(Idle time)⁴ 최소화를 위해 물리적 컴퓨터에 가상의 컴퓨터 여러대를 실행할 수 있는 

+) 유휴시간⁴ (=遊休時間, idle time, off-time) : 컴퓨터 시스템이 사용 가능한 상태이나 실제적인 작업이 없는 시간. 
  ex) 계산 처리 시간과 데이터 입출력 처리 시간의 차이 등으로 컴퓨터의 어느 한쪽이 대기 상태에 있는 경우

사용할 수 있는 상태임에도 필요 여건이 갖춰지지 않아 작업을 하지 않고 사용되지 않고 쉬고 있는 시간 진짜 즉,  Idle 게으른 시간~

 

 

 

 

[출처]

 [웹사이트]

- 유휴시간 : terms.tta.or.kr/dictionary/dictionaryView.do?subject=%EC%9C%A0%ED%9C%B4+%EC%8B%9C%EA%B0%84

- HAL : ko.wikipedia.org/wiki/%ED%95%98%EB%93%9C%EC%9B%A8%EC%96%B4_%EC%B6%94%EC%83%81%ED%99%94

- 배치 작업

datar.tistory.com/entry/%EB%B0%B0%EC%B9%98-%EC%9E%91%EC%97%85%EC%9D%B4%EB%9E%80

- 배치 프로세싱

grapevine9700.tistory.com/293

ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%BC%EA%B4%84_%EC%B2%98%EB%A6%AC

 

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