[OS] 운영체제 개요

운영체제?

사용자 인터페이스(User Interface)와 자원 관리(Resource Management)를 위한 프로그램의 집합

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사용자 인터페이스(쉘) : 사용자나 응용 프로그램이 운영체제와의 의사소통(정보 교환이나 운영체제로의 요청 창구)

자원 관리 : 자원 관리에 필요한 요소(장치, 파일, 메모리, 처리기)

자원관리 요소	역할
장치 관리자	키보드, 모니터, 프린터, 하드디스트 등을 제어
파일 관리자	파일 생성, 삭제, 수정/디렉터리(리눅스), 폴더(윈도우) 관리
메모리 관리자	주기억 장치 관리 담당(실행될 프로그램 위해 주기억 장치 할당, 주기억 장치 안 프로그램들의 경계 설정)
처리기 관리자	CPU 처리 능력을 작업에 효과적으로 배분

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운영체제를 크게 두 부류로 커널과 유틸리티 프로그램으로 나눈다.

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커널(Kernel) : 핵, 관리자, 메모지 상주(Memory Resident) 프로그램

 

사용자와 실행 프로그램 위해 매우 빈번하게 사용되는 부분

컴퓨터가 처음 부팅될 때 주기억 장치에 적재, 시스템의 운영이 종료될 때까지 계속 주기억 장치에 남아있는 부분

 

주기억 장치에 상주하는 이유?

: 빈번히, 빠르게 실행돼야 할 프로그램이 디스크에 있는 경우

실행될 때마다 주기억 장치로 호출 = 디스크-주기억 장치 간 입출력 = 많은 시간 요구, 성능 떨어짐

 

운영체제 전부를 커널로 하지 않는 이유?

: 주기억 장치의 용량이 한정되어 있어서 운영체제가 대부분을 차지하면 사용자 프로그램들이 사용할 공간이 부족

 

유틸리티 프로그램(Utility Program)

디스크에 두고 필요할 때 잠시 주기억 장치로 넣어 실행 후 다시 디스크로 보냄(주기억 장치 공간 확보)

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프로그램이 실행될 때 적용받게 되는 모드가 있다. 대부분 시스템은 두 개의 모드를 정해둔다.

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듀얼 모드(Dual Mode) : 유저 모드, 커널 모드

 

사용자 프로그램의 권한을 제한해 사용자와 운영체제 프로그램 간에 설정된 영역을 보호하기 위해 듀얼 모드를 사용한다.

시스템의 여러 장치를 사용자가 마음대로 작동시키거나, 시스템에서 설정되어 있는 여러 데이터를 바꾸지 못하게

디스크나 메모리를 접근하는 읽기나 쓰기에 대한 권한은 커널 모드로 실행되는 프로그램(운영체제)만 가질 수 있다.

 

시스템 호출(System call)

: 사용자 프로그램에서 읽기/쓰기과 같은 디스크나 메모리를 접근해야할 때

유저 모드로 실행 중 커널 모드에서 해야 할 일 생기면+운영체제 프로그램이 커널 모드에서 실행+사용자 프로그램으로 복귀