정보처리기사[4과목] | 운영체제

운영체제(OS, OperatingSystem)란?

- 컴퓨터 사용자와 하드웨어 간의 인터페이스로서 동작하는 시스템 소프트웨어의 일종

- 컴퓨터 시스템의 자원을 효율적으로 관리하여 사용자가 컴퓨터를 편리하고 효과적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공

 

 

운영체제의 목적

1) 처리능력(Throughput)

: 주어진 시간 내에 작업량을 처리

2) 응답시간(Turnaround time)

: 명령이 처리되는 시간

3) 신뢰성(Reliability)

: 오류 없이 처리

4) 사용가능도(Availability)

: 많은 시간동안 사용 가능한지 여부

5) 병목현상(Bottleneck) 예방

   병목현상 : CPU, 메모리, 디스크 I/O 등의 자원이 부족하여 시스템 전체의 처리량이나 응답 속도가 떨어지는 상황

 

 

 

운영체제의 기능

1) 사용자와 컴퓨터 시스템간의 인터페이스 제공

2) 자원관리 (자원: 프로세스, 기억장치, 입출력장치, 파일, 정보 등)

3) 입출력에 대한 보조기능 제공

4) 시스템 오류 검사 및 복구

5) 메모리 상태 관리

6) 사용자간의 자원 공유

 

 

 

운영체제 운영방식

1) 일괄처리 시스템 (Batch Processing System)

- 가장 먼저 생겨난 운영 방식

- 한정된 시간 내에 자료를 분석하여 처리

- 유사한 성격의 작업은 한 번에 처리

- 오프라인 시스템에서 사용 (JCL제공)

2) 다중 프로그래밍 시스템 (Multi-Programming)

- 하나의 컴퓨터에 여러 프로그램을 입력한 후 주기억장치에 적재되어 번갈아 사용하면서 실행

*문맥교환(Context Switching) : 다중 프로그래밍 시스템 운영체제에서 CPU가 할당되는 프로세스를 변경하기 위해   현재 CPU를 통해 실행되고 있는 프로세스의 상태정보를 저장하고, 앞으로 실행될 프로세스의 상태 정보를 설정한  다음 중앙처리장치를 할당하여 실행하는 작업

3) 시분할 시스템 (Time Sharing System)

- 하나의 컴퓨터를 여러개의 단말기가 공동으로 사용

- 프로세서를 일정한 주기로 번갈아 점유

- CPU가 멀티테스킹 가능

4) 다중 처리 시스템 (Multi-Processing System)

- 여러개의 CPU와 한 개의 주기억장치로 여러프로그램을 동시에 처리

5) 실시간 시스템 (Real Time System)

- 처리가 발생한 시점에서 즉각적 처리

6) 다중 모드 시스템 (Multi Mode System)

- 일괄처리, 시분할, 다중처리, 실시간 처리 시스템을 한 시스템에서 모두 제공

7) 분산처리 시스템 (Distribute Processing)

- 여러대의 컴퓨터에 나눠서 작업 후 결과를 상호교환

 

 

 

운영체제 발달과정

일괄처리시스템 → 다중프로그래밍/ 시분할/ 다중 처리 시스템 → 실시간 시스템 → 다중모드 시스템 → 분산처리 시스템

 

 

운영체제 종류

1) Windows

- 마이크로소프트사의 운영체제

- GUI

- PnP(Plug and Play) 지원

- OLE(Object Linking and Embedding) 지원

- Single-User-System : 개인용 윈도우는 1인만 사용

2) MS-DOS(Microsoft Disk Operating System)

- CUI

- Single-User-System

- Single-tasking

- 트리구조 파일 시스템

- 시스템 부팅 시 명령어 필요 : MSDOS.SYS, IO.SYS, COMMAND.COM

- 내부명령어(메모리에 상주): DIR, COPY, DEL, TYPE, CLS

- 외부명령어(디스크에 저장): FORMAT, DISKCOPY, DISKCOMP

3) 유닉스

- AT&T사, Bell연구소 개발

- 1960년대

- C언어

- 이식성높음, 대화식 운영체제

- 파일 생성/삭제/보호기능

- 트리구조 형태의 디렉터리 구조

- 멀티태스킹과 멀티유저의 운영체제

- UNIX계열의 운영체제: LINUX, MAC OS

4) 리눅스

- 1990년대 리누스 토발즈 개발

- UNIX와 호환이 완벽

- 허가권과 소유권을 갖음

- 멀티태스킹과 멀티유저의 운영체제

- 대소문자 구분

 

 

유닉스

- 대화식 운영체제

- 높은 이식성과 확장성

- 네트워킹 시스템

- 계층적 파일 시스템

- 구성: 하드웨어 - 커널 - 쉘 - 유틸리티 - 사용자

커널) 

- 유닉스 시스템의 중심부, 주기억장치에 적재

- 프로세스 관리, 기억장치관리, 입출력관리, 파일관리, 시스템호출 인터페이스

- 하드웨어 캡슐화

- C언어로 개발(이식성과 확장성이 뛰어남)

쉘)

- 명령어해석기(인터프리터(Interpreter))

- 사용자의 명령어 인식 및 처리

- 사용자와 시스템간의 인터페이스 제공

유틸리티)

- 사용자 편의를 제공하는 프로그램

- 문서편집기, 컴파일러, 정렬 기능 제공

 

 

유닉스의 파일시스템(트리구조)

1) 부트블록(Boot Block): 부팅에 필요한 코드 저장

2) 슈퍼블록(Super Block): 전체 파일 시스템의 정보 저장

3) I-node블록(Index Node Block): 각 파일의 정보 저장

4) 데이터블록: 실제 데이터 저장